المحتوى هنا ينقصه الاستشهاد بمصادر، أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها.

قانون هاجن-بوازوي

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
Question book-new.svg
المحتوى هنا ينقصه الاستشهاد بمصادر. يرجى إيراد مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (مارس 2016)
a) انبوب يجري فيه مائع جريان صفائحي. b) مقطع في الأنبوب يوضح توزيع سرعات الطبقلت المختلفة للمائع . طبقات المائع المجاورة للسطح الداخلي للأنبوب تكون سرعتها منخفضة عن تلك التي تجري في وسط الأنبوب . أطوال الأسهم تعطي مقادير السرعة.


قانون هاجن-بوازوي (بالإنجليزية: Hagen–Poiseuille law) هو قانون للعالمين "جوتهيلف هاجن" الألماني 1797–1884 و "جين بوازوي " الفرنسي 1797–1869) ، يصف حركة جريان مائع (مثل الماء) في أنبوب. يعرف ما يسمى "حجم الجريان " ( أي الحجم V المتحرك في الثانية) في حالة جريان صفائحي لمائع نيوتن في أنبوب نصف قطره r وطولها l .

القانون[عدل]

صيغة القانون كالآتي:

حيث:


المتغير معناه بوحدات SI
حجم الجريان
نصف القطر الداخلي للأنبوب m
طول الأنبوب m
اللزوجة الحركية للمائع الجاري Pa·s
فرق الضغط بين أول الأنبوب و آخره Pa
z اتجاه الجريان

حيث وحدات SI (النظام الدولي للوحدات) ، ومن ضمنها هنا متر ، و ثانية , باسكال (وحدة) .

نشأة اضطرابات (دوامات) أثناء جريان صفائحي لمائع

يصف هذا القانون توزيع السرعات لطبقات الماء الاسطوانية داخل الأنبوب على أساس معادلات نافير-ستوكس ، أو يمكن استنتاجها أيضا من اللزوجة . هذا التوزيع يتبع شكل قطع مكافيء كما هو موضح في الشكل ، حيث يعطي طول السهم سرعة طبقة المائع.

والخاصية الملفتة للنظهر هنا أن " حجم الجريان " يعمد على القوة 4 لنصف قطر الأنبوب . بالتالي تعتمد مقاومة الجريان في الأنبوب على نصف قطر الأنبوب ، بمعنى أنه بتقليل نصف قطر الأنبوب إلى النصف يزيد مقاومة الجريان 16 مرة .

تطبيقات[عدل]

في مجال انطباق القانون (جريان صفائحي غير مضطرب) في انبوب ذو مقطع دائري ، فبتصغير نصف القطر بنسبة 10% تعمل على خفص انسياب المائع بنسبة . وفي حالة رغبتنا في زيادة جريان المائع إلى المقدار السابق قبل تصغير نصف قطر الأنبوب ، فهذا يستلزم رفع فرق الضغط بنسبة 52%.

كما يستخدم قانون هاجن-بوازوي لاستنباط معادلات لنماذج تخص جريان مواد سائبة ، مثل الماء و الدقيق و الرمل و الخرسانة وغيرها .


أقرأ أيضاً[عدل]