ถาม – ตอบ กลศาสตร์ของไหล

1. กลศาสตร์ของไหลคือวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับอะไร

ตอบ  วิชาที่ศึกษาพฤติกรรมการเคลื่อนที่ของของไหลและแรงที่เกิดขึ้น

กลศาสตร์ของไหลอาจแบ่งได้เป็นสองส่วนคือสถิตยศาสตร์ของไหลซึ่งศึกษาของไหลในขณะที่หยุดนิ่ง และพลศาสตรฺของไหลที่ศึกษาการเคลื่อนที่ของของไหล

2. ของไหล (Fluid) คือ

ตอบ  ของเหลว และก๊าซ ในการวิเคราะห์จะต่างกันตรงที่ก๊าซจะเป็นของไหลที่สามารถอัดตัวได้ ส่วนของเหลวนั้นไม่สามารถอัดตัวได้ ถึงแม้จะอัดตัวได้บ้าง แต่ต้องใช้ความดันสูงมาก จึงพิจารณาว่าของเหลวเป็นของไหลที่อัดตัวไม่ได้

3. ของไหลอัดตัวได้ คือ

ตอบ  ของไหลที่ความหนาแน่นไม่คงที่ขึ้นอยู่กับตัวแปรหลายตัว เช่น ก๊าซอยู่ในภาชนะปิดสนิทเมื่อได้รับความร้อน ความหนาแน่นของก๊าซก็จะเพิ่มขึ้น ตรงกันข้ามถ้าสูญเสียความร้อน ความหนาแน่นก็จะลดลง

4. ความหนืด คือ

ตอบ  คุณสมบัติการต้านการเคลื่อนที่ของของไหล

5. ความดันของของไหล ณ จุดๆ หนึ่งจะมีค่าอย่างไร

ตอบ  ความดันของของไหล ณ จุดๆ หนึ่งจะมีค่าเท่ากันในทุกๆทิศทาง และจะกระทำในทิศทางที่ตั้งฉากกับพื้นที่นั้นๆ

6. ค่าความดันที่แตกต่างจากบรรยากาศ เรียกว่าอะไร

ตอบ   “ความดันเกจ (Gauge Pressure)”

7. พลังงานที่เกี่ยวข้องกับการไหลของของไหลต่อหน่วยมวลคืออะไร

ตอบ  ค่าเอนทัลปีจำเพาะ

1. Laminar Flow คือ

ตอบ  การไหลแบบราบเรียบ หรือการไหลเป็นชั้นๆ

2. Turbulent Flow คือ

ตอบ  การไหลแบบปั่นป่วน

3. ในการแยกการไหลว่าจะเป็นการไหลแบบเป็นชั้น (ไหลแบบราบเรียบ) หรือเป็นการไหลแบบปั่นป่วน สามารถแยกได้โดยใช้ค่าพารามิเตอร์ ที่ไม่มีมิติที่เรียกว่าอะไร เป็นตัวกำหนดในการแยกการไหล

ตอบ   “ค่าเรย์โน Re (Reynolds Number)”

4. ค่าเรย์โนที่อยู่ในระหว่างเปลี่ยนจากการไหลแบบเป็นชั้นไปสู่การไหลแบบปั่นป่วนนั้นเรียกว่า

ตอบ  “ค่าเรย์โนวิกฤติ (Critical Reynolds)”

5. ที่การไหลเปลี่ยนจากการไหลราบเรียบไปเป็นการไหลแบบปั่นป่วนจะมีค่าเรย์โน เท่าใด

ตอบ   Re = 2300 หรืออยู่ในช่วงระหว่าง 2000 – 4000 โดยประมาณ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความปั่นป่วนในการไหล ความขรุขระภายในท่อที่ไหล หรือรูปทรง และสภาพของทางเข้า

ส่วนค่าเรย์โนที่ต่ำกว่า 2000 ไม่ว่าท่อจะมีความยาวมากเพียงใด การไหลก็จะไม่เปลี่ยนแปลงไปสู่การไหลแบบปั่นป่วน จะยังคงรักษาสภาพการไหลแบบเป็นชั้น หรือราบเรียบต่อไป