תוֹכֶן
על פי חוק פואזוויל, קצב הזרימה לאורך אורך הצינור משתנה עם העוצמה הרביעית של רדיוס הצינור. זה לא המשתנה היחיד שמשפיע על קצב הזרימה; אחרים הם אורך הצינור, צמיגות הנוזל והלחץ אליו נתון הנוזל. חוק פואזוויל מניח זרימה למינרית, שהיא אידיאליזציה החלה רק בלחצים נמוכים ובקטרי צינור קטנים. טורבולנות היא גורם ביישומי העולם האמיתי ביותר.
חוק האגן-פויזויל
הפיזיקאי הצרפתי ז'אן לאונרד מארי פואזוויל ערך סדרת ניסויים על זרימת נוזלים בראשית המאה ה -19 ופרסם את ממצאיו בשנת 1842. לזיכויו של פויויסויל הוא הסיק כי קצב הזרימה היה פרופורציונלי לכוח הרביעי של רדיוס הצינור, אך הידראוליקה גרמנית המהנדס גוטהילף האגן כבר הגיע לאותן תוצאות. מסיבה זו פיזיקאים מתייחסים לעיתים למערכת היחסים שפויסויל שפורסמה כחוק הייגן-פויסוי.
החוק בא לידי ביטוי כ:
קצב זרימת הנפח = π X הפרש לחץ X רדיוס צינור 4 צמיגות נוזלית X / 8 צמיגות X אורך צינור X.
F = πPr4 / 8nl
כדי לייחס קשר זה במילים: בטמפרטורה נתונה, קצב הזרימה דרך הצינור או הצינור הוא ביחס הפוך לאורך הצינור לצמיגות הנוזל. קצב הזרימה הוא ביחס ישיר למפלס הלחץ והעוצמה הרביעית של רדיוס הצינור.
החלת חוק פויזויל
גם כאשר הסערה היא גורם, אתה עדיין יכול להשתמש במשוואת פואזוויל כדי לקבל מושג מדויק למדי באשר לשינויי קצב הזרימה בקוטר הצינור. זכור כי הגודל המוצהר של הצינור הוא מדד לקוטרו, ואתה זקוק לרדיוס כדי להחיל את חוק פואזוויל. הרדיוס הוא חצי הקוטר.
נניח שיש לך אורך של צינור מים בגודל 2 אינץ ', ואתה רוצה לדעת כמה קצב הזרימה יגדל אם תחליף אותו בצינור בגודל 6 אינץ'. זה שינוי ברדיוס של 2 אינץ '. נניח שאורך הצינור והלחץ הם קבועים. הטמפרטורה של המים צריכה להיות גם קבועה, מכיוון שצמיגות המים עולה ככל שהטמפרטורה יורדת. אם מתקיימים כל התנאים הללו, קצב הזרימה ישתנה בגורם של 24, או 16.
קצב הזרימה משתנה הפוך לאורכו, כך שאם מכפילים את אורך הצינור תוך שמירה על הקוטר קבוע, תקבלו דרכו כמחצית מים הרבה ליחידת זמן בלחץ וטמפרטורה קבועים.