برخورد جت آب با صفحه ثابت

مثال: برخورد جت آب با صفحه ثابت

یک صفحه ثابت (به عنوان مثال، تیغه یک آسیاب آبی) جریان آب را با سرعت 1 متر بر ثانیه و زاویه 90 درجه منحرف می کند . این در فشار اتمسفر رخ می دهد و سرعت جریان جرمی برابر Q = 1 m ³ / s است .

1. نیروی فشار را محاسبه کنید.
2. نیروی بدن را محاسبه کنید.
3. کل نیرو را محاسبه کنید.
4. نیروی حاصل را محاسبه کنید.

راه حل

1. نیروی فشار برابر با فشار در ورودی صفر است و خروجی ها به حجم کنترل جوی هستند.
2. از آنجایی که حجم کنترل کوچک است، می توانیم نیروی بدن را به دلیل وزن گرانش نادیده بگیریم.
3. F _x = ρ.Q.(w _1x – w _2x ) = 1000 . 1 . (1 – 0) = 1000 N
   F _y = 0
   F = (1000، 0)
4. نیروی حاصل بر روی هواپیما همان مقدار است اما در جهت مخالف نیروی کل F است (اصطکاک و وزن نادیده گرفته می شوند).

جت آب نیروی 1000 نیوتن را در جهت x بر صفحه وارد می کند.