CG aspirantsa textbook of fluid mechanics hydraulic machines by r k rajput

Α ΤΕΞΤΒΟΟΚ ΟΦ

ΦΛΥΙD ΜΕΧΗΑΝΙΧΣ
ΑΝD

ΗΨDΡΑΥΛΙΧ ΜΑΧΗΙΝΕΣ
ιν
ΣΙ ΥΝΙΤΣ


ΜΥΛΤΙΧΟΛΟΥΡ ΕDΙΤΙΟΝ
Α ΤΕΞΤΒΟΟΚ ΟΦ

ΦΛΥΙD ΜΕΧΗΑΝΙΧΣ
ΑΝD

ΗΨDΡΑΥΛΙΧ ΜΑΧΗΙΝΕΣ
ιν

ΣΙ ΥΝΙΤΣ
Ερ. Ρ.Κ. ΡΑϑΠΥΤ
Μ.Ε. (Ηονσ.), Γολδ Μεδαλλιστ; Γραδ. (Μεχη.Ενγγ. & Ελεχτ. Ενγγ.); Μ.Ι.Ε. (Ινδια);
Μ.Σ.Ε.Σ.Ι.; Μ.Ι.Σ.Τ.Ε.; Χ.Ε. (Ινδια)

Ρεχιπιεντ οφ:

‘‘Βεστ Τεαχηερ (Αχαδεmιχ) Αωαρδ’’
‘‘Dιστινγυισηεδ Αυτηορ Αωαρδ’’
“ϑαωαηαρ Λαλ Νεηρυ Μεmοριαλ Γολδ Μεδαλ’’
φορ αν ουτστανδινγ ρεσεαρχη παπερ
(Ινστιτυτιον οφ Ενγινεερσ–Ινδια)
Πρινχιπαλ (Φορmερλψ):
 Τηαπαρ Πολψτεχηνιχ Χολλεγε;
 Πυνϕαβ Χολλεγε οφ Ινφορmατιον Τεχηνολογψ,

ΠΑΤΙΑΛΑ

Σ. ΧΗΑΝD & ΧΟΜΠΑΝΨ ΛΤD.
(ΑΝ ΙΣΟ 9001 : 2008 ΧΟΜΠΑΝΨ)

ΡΑΜ ΝΑΓΑΡ, ΝΕW DΕΛΗΙ−110 055


Σ. ΧΗΑΝD & ΧΟΜΠΑΝΨ ΛΤD.
(Αν ΙΣΟ 9001 : 2008 Χοmπανψ)

Head Of ce: 7361, ΡΑΜ ΝΑΓΑΡ, ΝΕW DΕΛΗΙ − 110 055
Πηονε: 23672080−81−82, 9899107446, 9911310888
Φαξ: 91−11−23677446
Branches :

Σηοπ ατ: σχηανδγρουπ.χοm; ε−mαιλ: ινφο≅σχηανδγρουπ.χοm

ΑΗΜΕDΑΒΑD

: 1στ Φλοορ, Ηεριταγε, Νεαρ Γυϕαρατ ςιδηψαπεετη, Ασηραm Ροαδ, Αηmεδαβαδ − 380 014,
Πη: 27541965, 27542369, αηmεδαβαδ≅σχηανδγρουπ.χοm
ΒΕΝΓΑΛΥΡΥ
: Νο. 6, Αηυϕα Χηαmβερσ, 1στ Χροσσ, Κυmαρα Κρυπα Ροαδ, Βενγαλυρυ − 560 001,
Πη: 22268048, 22354008, βανγαλορε≅σχηανδγρουπ.χοm
ΒΗΟΠΑΛ
: Βαϕαϕ Τοωερ, Πλοτ Νο. 243, Λαλα Λαϕπατ Ραι Χολονψ, Ραισεν Ροαδ, Βηοπαλ − 462 011,
Πη: 4274723. βηοπαλ≅σχηανδγρουπ.χοm
ΧΗΑΝDΙΓΑΡΗ
: Σ.Χ.Ο. 2419−20, Φιρστ Φλοορ, Σεχτορ − 22−Χ (Νεαρ Αροmα Ηοτελ), Χηανδιγαρη − 160 022,
Πη: 2725443, 2725446, χηανδιγαρη≅σχηανδγρουπ.χοm
ΧΗΕΝΝΑΙ
: 152, Αννα Σαλαι, Χηενναι − 600 002, Πη: 28460026, 28460027, χηενναι≅σχηανδγρουπ.χοm
ΧΟΙΜΒΑΤΟΡΕ
: 1790, Τριχηψ Ροαδ, ΛΓΒ Χολονψ, Ραmανατηαπυραm, Χοιmβατορε −6410045,
Πη: 0422−2323620, 4217136 χοιmβατορε≅σχηανδγρουπ.χοm (Marketing Of ce)
ΧΥΤΤΑΧΚ
: 1στ Φλοορ, Βηαρτια Τοωερ, Βαδαmβαδι, Cuttack − 753 009, Πη: 2332580; 2332581,
χυτταχκ≅σχηανδγρουπ.χοm
DΕΗΡΑDΥΝ
: 1στ Φλοορ, 20, Νεω Ροαδ, Νεαρ Dωαρκα Στορε, Dεηραδυν − 248 001,
Πη: 2711101, 2710861, δεηραδυν≅σχηανδγρουπ.χοm
ΓΥWΑΗΑΤΙ
: Παν Βαζαρ, Γυωαηατι − 781 001, Πη: 2738811, 2735640 γυωαηατι≅σχηανδγρουπ.χοm
ΗΨDΕΡΑΒΑD
: Παδmα Πλαζα, Η.Νο. 3−4−630, Οππ. Ρατνα Χολλεγε, Ναραψαναγυδα, Ηψδεραβαδ − 500 029,
Πη: 24651135, 24744815, ηψδεραβαδ≅σχηανδγρουπ.χοm
ϑΑΙΠΥΡ

: 1στ Φλοορ, Νανδ Πλαζα, Ηαωα Σαδακ, Αϕmερ Ροαδ, ϑαιπυρ − 302 006,
Πη: 2219175, 2219176, ϕαιπυρ≅σχηανδγρουπ.χοm
ϑΑΛΑΝDΗΑΡ
: Μαι Ηιραν Γατε, ϑαλανδηαρ − 144 008, Πη: 2401630, 5000630, ϕαλανδηαρ≅σχηανδγρουπ.χοm
ϑΑΜΜΥ
: 67/Β, Β−Βλοχκ, Γανδηι Ναγαρ, ϑαmmυ − 180 004, (Μ) 09878651464 (Marketing Of ce)
ΚΟΧΗΙ
: Καχηαπιλλψ Σθυαρε, Μυλλασσερψ Χαναλ Ροαδ, Ερνακυλαm, Kochi − 682 011, Πη: 2378207,
χοχηιν≅σχηανδγρουπ.χοm
ΚΟΛΚΑΤΑ
: 285/ϑ, Βιπιν Βιηαρι Γανγυλι Στρεετ, Κολκατα − 700 012, Πη: 22367459, 22373914,
κολκατα≅σχηανδγρουπ.χοm
ΛΥΧΚΝΟW
: Μαηαβεερ Μαρκετ, 25 Γωψννε Ροαδ, Αmιναβαδ, Lucknow − 226 018, Πη: 2626801, 2284815,
λυχκνοω≅σχηανδγρουπ.χοm
ΜΥΜΒΑΙ
: Βλαχκιε Ηουσε, 103/5, Wαλχηανδ Ηιραχηανδ Μαργ, Οππ. Γ.Π.Ο., Μυmβαι − 400 001,
Πη: 22690881, 22610885, mυmβαι≅σχηανδγρουπ.χοm
ΝΑΓΠΥΡ
: Καρναλ Βαγ, Μοδελ Μιλλ Χηοωκ, Υmρερ Ροαδ, Ναγπυρ − 440 032, Πη: 2723901, 2777666
ναγπυρ≅σχηανδγρουπ.χοm
ΠΑΤΝΑ
: 104, Χιτιχεντρε Ασηοκ, Γοϖινδ Μιτρα Ροαδ, Πατνα − 800 004, Πη: 2300489, 2302100,
πατνα≅σχηανδγρουπ.χοm
ΠΥΝΕ
: 291/1, Γανεση Γαψατρι Χοmπλεξ, 1στ Φλοορ, Σοmωαρπετη, Νεαρ ϑαιν Μανδιρ,
Πυνε − 411 011, Πη: 64017298, πυνε≅σχηανδγρουπ.χοm (Marketing Of ce)
ΡΑΙΠΥΡ
: Καιλαση Ρεσιδενχψ, Πλοτ Νο. 4Β, Βοττλε Ηουσε Ροαδ, Σηανκαρ Ναγαρ, Ραιπυρ − 492 007,
Πη: 09981200834, ραιπυρ≅σχηανδγρουπ.χοm (Marketing Of ce)

ΡΑΝΧΗΙ
: Φλατ Νο. 104, Σρι Dραυπαδι Σmριτι Απαρτmεντσ, Εαστ οφ ϑαιπαλ Σινγη Σταδιυm, Νεελ Ραταν Στρεετ,
Υππερ Βαζαρ, Ranchi − 834 001, Πη: 2208761, ρανχηι≅σχηανδγρουπ.χοm (Marketing Of ce)
ΣΙΛΙΓΥΡΙ
: 122, Ραϕα Ραm Μοηαν Ροψ Ροαδ, Εαστ ςιϖεκανανδαπαλλψ, Π.Ο., Σιλιγυρι − 734001,
Dιστ., ϑαλπαιγυρι, (W.Β.) Πη. 0353−2520750 (Marketing Of ce)
ςΙΣΑΚΗΑΠΑΤΝΑΜ : Πλοτ Νο. 7, 1στ Φλοορ, Αλλιπυραm Εξτενσιον, Οππ. Ραδηακρισηνα Τοωερσ, Σεετηαmmαδηαρα Νορτη Εξτν.,
ςισακηαπατναm − 530 013, (Μ) 09347580841, ϖισακηαπατναm≅σχηανδγρουπ.χοm (Marketing Of ce)

♥ 1998, Ρ.Κ. Ραϕπυτ

Αλλ ριγητσ ρεσερϖεδ. Νο παρτ οφ τηισ πυβλιχατιον mαψ βε ρεπροδυχεδ ορ χοπιεδ ιν ανψ mατεριαλ φορm (ινχλυδινγ πηοτο
χοπψινγ ορ στορινγ ιτ ιν ανψ mεδιυm ιν φορm οφ γραπηιχσ, ελεχτρονιχ ορ mεχηανιχαλ mεανσ ανδ ωηετηερ ορ νοτ τρανσιεντ
ορ ινχιδενταλ το σοmε οτηερ υσε οφ τηισ πυβλιχατιον) ωιτηουτ ωριττεν περmισσιον οφ τηε χοπψριγητ οωνερ. Ανψ βρεαχη
οφ τηισ ωιλλ ενταιλ λεγαλ αχτιον ανδ προσεχυτιον ωιτηουτ φυρτηερ νοτιχε.
ϑυρισδιχτιον : Αλλ δεσπυτεσ ωιτη ρεσπεχτ το τηισ πυβλιχατιον σηαλλ βε συβϕεχτ το τηε ϕυρισδιχτιον οφ τηε Χουρτσ, τριβυναλσ
ανδ φορυmσ οφ Νεω Dεληι, Ινδια ονλψ.

Φιρστ Εδιτιον 1998
Συβσεθυεντ Εδιτιονσ ανδ Ρεπριντσ 2002, 2005, 2006, 2007, 2008 (Τωιχε), 2009 (Τωιχε),
2010 (Τωιχε), 2011
Φυλλψ Ρεϖισεδ Μυλτιχολουρ Εδιτιον 2013
ΙΣΒΝ : 81−219−1666−6

Χοδε : 10Α 185

ΠΡΙΝΤΕD ΙΝ ΙΝDΙΑ

Βψ Ραϕενδρα Ραϖινδρα Πριντερσ Πϖτ. Λτδ., 7361, Ραm Ναγαρ, Νεω Dεληι −110 055
ανδ πυβλισηεδ βψ Σ. Χηανδ & Χοmπανψ Λτδ., 7361, Ραm Ναγαρ, Νεω Dεληι −110 055.

Το mψ ωιφε

Ramesh Rajput


ΠΡΕΦΑΧΕ ΤΟ ΤΗΕ ΦΙΦΤΗ ΕDΙΤΙΟΝ
Ι αm πλεασεδ το πρεσεντ τηε Φιφτη Εδιτιον οφ τηισ βοοκ. Τηε ωαρm ρεχεπτιον, ωηιχη τηε
πρεϖιουσ εδιτιονσ ανδ ρεπριντσ οφ τηισ βοοκ ηαϖε ενϕοψεδ αλλ οϖερ Ινδια ανδ αβροαδ ηασ βεεν
α mαττερ οφ σατισφαχτιον το mε.
Βεσιδεσ ρεϖισινγ τηε ωηολε βοοκ τωο νεω χηαπτερσ νυmβερεδ 17 ιν “Φλυιδ Μεχηανιχσ”
(Παρτ – Ι) ανδ 8 ιν “Ηψδραυλιχ Μαχηινεσ” (Παρτ – ΙΙ), τηε τιτλε οφ βοτη βεινγ “Υνιϖερσιτιεσ’
Θυεστιονσ (Λατεστ) ωιτη Σολυτιονσ”, ηαϖε βεεν αδδεδ σεπαρατελψ το υπδατε τηε βοοκ
χοmπρεηενσιϖελψ.
Ι’m τηανκφυλ το τηε Μαναγεmεντ Τεαm ανδ τηε Εδιτοριαλ Dεπαρτmεντ οφ Σ. Χηανδ &
Χοmπανψ Λτδ. φορ αλλ ηελπ ανδ συππορτ ιν τηε πυβλιχατιον οφ τηισ βοοκ.
Ανψ συγγεστιονσ φορ τηε ιmπροϖεmεντ οφ τηισ βοοκ ωιλλ βε τηανκφυλλψ αχκνοωλεδγεδ
ανδ ινχορπορατεδ ιν τηε νεξτ εδιτιον.

Ερ. Ρ.Κ. Ραϕπυτ
(Αυτηορ)

Dισχλαιmερ : Wηιλε τηε αυτηορ οφ τηισ βοοκ ηασ mαδε εϖερψ εφφορτ το αϖοιδ ανψ mιστακε ορ οmισσιον ανδ ηασ υσεδ ηισ σκιλλ, εξπερτισε
ανδ κνοωλεδγε το τηε βεστ οφ ηισ χαπαχιτψ το προϖιδε αχχυρατε ανδ υπδατεδ ινφορmατιον. Τηε αυτηορ ανδ Σ. Χηανδ δο νοτ γιϖε
ανψ ρεπρεσεντατιον ορ ωαρραντψ ωιτη ρεσπεχτ το τηε αχχυραχψ ορ χοmπλετενεσσ οφ τηε χοντεντσ οφ τηισ πυβλιχατιον ανδ αρε σελλινγ
τηισ πυβλιχατιον ον τηε χονδιτιον ανδ υνδερστανδινγ τηατ τηεψ σηαλλ νοτ βε mαδε λιαβλε ιν ανψ mαννερ ωηατσοεϖερ. Σ.Χηανδ ανδ
τηε αυτηορ εξπρεσσλψ δισχλαιm αλλ ανδ ανψ λιαβιλιτψ/ρεσπονσιβιλιτψ το ανψ περσον, ωηετηερ α πυρχηασερ ορ ρεαδερ οφ τηισ πυβλιχατιον
ορ νοτ, ιν ρεσπεχτ οφ ανψτηινγ ανδ εϖερψτηινγ φορmινγ παρτ οφ τηε χοντεντσ οφ τηισ πυβλιχατιον. Σ. Χηανδ σηαλλ νοτ βε ρεσπονσιβλε
φορ ανψ ερρορσ, οmισσιονσ ορ δαmαγεσ αρισινγ ουτ οφ τηε υσε οφ τηε ινφορmατιον χονταινεδ ιν τηισ πυβλιχατιον.

Φυρτηερ, τηε αππεαρανχε οφ τηε περσοναλ ναmε, λοχατιον, πλαχε ανδ ινχιδενχε, ιφ ανψ; ιν τηε ιλλυστρατιονσ υσεδ ηερειν ισ πυρελψ
χοινχιδενταλ ανδ ωορκ οφ ιmαγινατιον. Τηυσ τηε σαmε σηουλδ ιν νο mαννερ βε τερmεδ ασ δεφαmατορψ το ανψ ινδιϖιδυαλ.


ΠΡΕΦΑΧΕ ΤΟ ΤΗΕ ΦΙΡΣΤ ΕDΙΤΙΟΝ
Τηε mαιν οβϕεχτ οφ ωριτινγ τηισ βοοκ ον τηε συβϕεχτ οφ Φλυιδ Μεχηανιχσ ανδ Ηψδραυλιχ
Μαχηινεσ ισ το πρεσεντ το τηε στυδεντ χοmmυνιτψ, α βοοκ ωηιχη σηουλδ χονταιν χοmπρε−
ηενσιϖε τρεατmεντ οφ τηε συβϕεχτ mαττερ ιν σιmπλε, λυχιδ ανδ διρεχτ λανγυαγε ανδ ενϖελοπε
α λαργε νυmβερ οφ σολϖεδ προβλεmσ προπερλψ γραδεδ, ινχλυδινγ τψπιχαλ εξαmπλεσ, φροm
εξαmινατιον ποιντ οφ ϖιεω.
Τηε βοοκ χοmπρισεσ 22 χηαπτερσ ανδ ισ διϖιδεδ ιντο τωο παρτσ: Παρτ Ι δεαλσ ωιτη ‘Φλυιδ
Μεχηανιχσ’ ωηιλε Παρτ ΙΙ δεαλσ ωιτη ‘Ηψδραυλιχ Μαχηινεσ’ (Φλυιδ Ποωερ Ενγινεερινγ). Αλλ
χηαπτερσ οφ τηε βοοκ αρε σατυρατεδ ωιτη mυχη νεεδεδ τεξτ συππορτεδ βψ σιmπλε ανδ σελφ−
explanatory igures and large number of Wορκεδ Εξαmπλεσ ινχλυδινγ Τψπιχαλ Εξαmπλεσ (φορ
χοmπετιτιϖε εξαmινατιονσ). Ατ τηε ενδ οφ εαχη χηαπτερ Ηιγηλιγητσ, Οβϕεχτιϖε Τψπε Θυεστιονσ,
Τηεορετιχαλ Θυεστιονσ ανδ Υνσολϖεδ Εξαmπλεσ ηαϖε βεεν αδδεδ το mακε τηε βοοκ α χοmπρε−
ηενσιϖε ανδ α χοmπλετε υνιτ ιν αλλ ρεσπεχτσ.
Τηε βοοκ ωιλλ προϖε το βε α βοον το τηε στυδεντσ πρεπαρινγ φορ ενγινεερινγ υνδερ−
γραδυατε, ΑΜΙΕ Σεχτιον Β (Ινδια) ανδ χοmπετιτιϖε εξαmινατιονσ.
Τηε αυτηορ’σ τηανκσ αρε δυε το ηισ ωιφε Ραmεση Ραϕπυτ φορ εξτενδινγ αλλ χοοπερατιον
δυρινγ πρεπαρατιον οφ τηε mανυσχριπτ.
Ιν τηε ενδ τηε αυτηορ ωισηεσ το εξπρεσσ ηισ γρατιτυδε το Σηρι Ραϖινδρα Κυmαρ Γυπτα,
Dιρεχτορ, Σ. Χηανδ & Χοmπανψ Λτδ., Νεω Dεληι, φορ τακινγ α λοτ οφ παινσ ιν βρινγινγ ουτ
τηε βοοκ, ωιτη εξτρεmελψ γοοδ πρεσεντατιον, ιν α σηορτ σπαν οφ τιmε.
Αλτηουγη εϖερψ χαρε ηασ βεεν τακεν το mακε τηε βοοκ φρεε οφ ερρορσ βοτη ιν τηε τεξτ ασ
ωελλ ασ σολϖεδ εξαmπλεσ, ψετ τηε αυτηορ σηαλλ φεελ οβλιγεδ ιφ ερρορσ πρεσεντ αρε βρουγητ το
ηισ νοτιχε. Χονστρυχτιϖε χριτιχισm οφ τηε βοοκ ωιλλ βε ωαρmλψ ρεχειϖεδ.
Ερ. Ρ.Κ. Ραϕπυτ
(Αυτηορ)

ΝΟΜΕΝΧΛΑΤΥΡΕ
α
Α
Ασ
Αδ
Β
β
χπ
ΧΠ
Χϖ
Χ
Χ
Χχ
Χδ
ΧD
ΧD
Χϖ
δ
D
δδ
δσ
ε
Ε
φ
Φ
ΦΒ
ΦD
ΦΛ
Φρ

γ
η
ηδ
ηφ
ησ
Ηγ
Η
ηαδ
ηασ
Ι
λδ
λσ
λδ×
λσ×

Αχχελερατιον
Αρεα
Αρεα οφ συχτιον πιπε, συργε τανκ
Αρεα οφ δελιϖερψ πιπε
Wιδτη οφ ωηεελ (τυρβινε)
Wιδτη, βεδ ωιδτη οφ ρεχτανγυλαρ ορ τραπεζοιδαλ χηαννελ
Σπεχιφιχ ηεατ ατ χονσταντ πρεσσυρε
Χεντιποισε
Σπεχιφιχ ηεατ ατ χονσταντ ϖολυmε
Χηεζψ’σ δισχηαργε χοεφφιχιεντ
Χελεριτψ οφ α πρεσσυρε ωαϖε
Χοεφφιχιεντ οφ χοντραχτιον
Dισχηαργε χοεφφιχιεντ οφ ωειρσ, οριφιχε πλατεσ
Dραγ χοεφφιχιεντ
Λοχαλ δραγ χοεφφιχιεντ

Χοεφφιχιεντ οφ ϖελοχιτψ
Dιαmετερ οφ οριφιχε πλατε, πιπε, παρτιχλε
Dιαmετερ οφ πιπε, ωηεελ
Dιαmετερ οφ δελιϖερψ πιπε
Dιαmετερ οφ συχτιον πιπε
Λινεαρ στραιν
Ψουνγ’σ mοδυλυσ οφ ελαστιχιτψ οφ mατεριαλ
Dαρχψ Wεισβαχη φριχτιον χοεφφιχιεντ, φρεθυενχψ
Φορχε
Φορχε εξερτεδ βψ βουνδαρψ ον τηε φλυιδ
Dραγ φορχε ον τηε βοδψ
Λιφτ φορχε
Φρουδε νυmβερ
Γραϖιτατιοναλ αχχελερατιον
Πιεζοmετριχ ηεαδ, σπεχιφιχ εντηαλπψ
Dελιϖερψ ηεαδ
Φριχτιοναλ λοσσ οφ ηεαδ
Συχτιον ηεαδ
Γροσσ ηεαδ
Τοταλ ενεργψ ηεαδ, νετ ηεαδ
Αχχελερατιον ηεαδ φορ δελιϖερψ πιπε
Αχχελερατιον ηεαδ φορ συχτιον πιπε
Μοmεντ οφ ινερτια (οφ αρεα), mοmεντ οφ ινερτια (οφ mασσ)
Λενγτη οφ δελιϖερψ πιπε
Λενγτη οφ συχτιον πιπε
Λενγτη οφ δελιϖερψ πιπε βετωεεν χψλινδερ το αιρ ϖεσσελ
Λενγτη οφ συχτιον πιπε βετωεεν χψλινδερ ανδ αιρ ϖεσσελ


κ

Κ
Κ
Κτ
Κυ
Κφ
m
Μ
ν
Ν
Νσ
π, πσ
Π
θ
Θ
ρ
Ρ
Ρο
Ρε
Σ
τ
Τ
Τ
υ
υφ
Υ
ςδ
ς
ςσ
ϖ
ϖ

ϖχ
ςα
ϖ
ςρ
ςφ
ςω
ς
ω
W
ξ
ψ
ψχ
ξ–
Ζ
ζ

Ρουγηνεσσ ηειγητ
Χονϖεψανχε
Ηεαδ λοσσ χοεφφιχιεντ, βυλκ mοδυλυσ οφ ελαστιχιτψ, βλαδε φριχτιον χοεφφιχιεντ
ςανε τηιχκνεσσ φαχτορ
Σπεεδ ρατιο
Φλοω ρατιο
Μασσ
Μοmεντυm, Μαχη νυmβερ
ρατιο Β/D
Μαννινγ’σ ρουγηνεσσ χοεφφιχιεντ, ρεϖολυτιονσ περ mινυτε
Σπεχιφιχ σπεεδ
Πρεσσυρε, σταγνατιον πρεσσυρε
Ποωερ, σηαφτ ποωερ (τυρβινε), Ποισε, φορχε
Dισχηαργε περ υνιτ ωιδτη, δισχηαργε περ ϕετ

Dισχηαργε, ηεατ
Dιστανχε φροm τηε χεντρε
Ραδιυσ οφ πιπε, ηψδραυλιχ ραδιυσ, ραδιυσ οφ πιπε βενδ
Υνιϖερσαλ γασ χονσταντ
Ρεψνολδσ νυmβερ
Σπεχιφιχ γραϖιτψ, βεδ σλοπε οφ χηαννελ
Τηιχκνεσσ, τιmε
Αβσολυτε τεmπερατυρε ιν Κελϖινσ
Τορθυε, ωατερ συρφαχε ωιδτη
Ινσταντανεουσ ϖελοχιτψ ατ α ποιντ ιν Ξ−διρεχτιον
Σηεαρ φριχτιον ϖελοχιτψ
Φρεε στρεαm ϖελοχιτψ
ςελοχιτψ οφ φλοω ιν δελιϖερψ πιπε
ςελοχιτψ οφ φλοω ιν τηε χψλινδερ
ςελοχιτψ οφ φλοω ιν συχτιον πιπε
Ινσταντανεουσ ϖελοχιτψ ατ α ποιντ ιν Ψ−διρεχτιον
Σπεχιφιχ ϖολυmε
Χριτιχαλ ϖελοχιτψ
ςελοχιτψ οφ αππροαχη
Τιmε αϖεραγεδ ϖελοχιτψ ατ α ποιντ ιν Ψ−διρεχτιον
Ρελατιϖε ϖελοχιτψ
ςελοχιτψ οφ φλοω (ιν τυρβινεσ ανδ πυmπσ)
ςελοχιτψ οφ σωιρλ (ιν τυρβινεσ ανδ πυmπσ)
ςολυmε
Wειγητ δενσιτψ, Ινσταντανεουσ ϖελοχιτψ ατ α ποιντ ιν Ζ−διρεχτιον
Wειγητ οφ φλυιδ, ωορκδονε
Dιστανχε ιν Ξ−διρεχτιον
Dιστανχε ιν Ψ−διρεχτιον, δεπτη οφ φλοω
Χριτιχαλ δεπτη
Dεπτη οφ χεντροιδ οφ αρεα βελοω ωατερ συρφαχε

Νυmβερ οφ βυχκετσ/ϖανεσ
ελεϖατιον


Γρεεκ Νοτατιονσ
α
β
γ
δ
δ×
δ
∗∆σ
η
θ
µ
ν
ρ
σ
τ
τ0
φ
ψ
ω
Γ
Ω

Ενεργψ χορρεχτιον φαχτορ, Μαχη ανγλε, ανγλε
Μοmεντυm χορρεχτιον φαχτορ, ανγλε
Ρατιο οφ σπεχιφιχ ηεατσ
Βουνδαρψ λαψερ τηιχκνεσσ

Λαmιναρ συβ−λαψερ τηιχκνεσσ
Dισπλαχεmεντ τηιχκνεσσ οφ βουνδαρψ λαψερ
Χηανγε ιν εντροπψ
Εφφιχιενχψ, διmενσιονλεσσ διστανχε (ψ/δ)
Ανγλε, mοmεντυm τηιχκνεσσ οφ βουνδαρψ λαψερ
Χοεφφιχιεντ οφ δψναmιχ ϖισχοσιτψ
Κινεmατιχ ϖισχοσιτψ
Μασσ δενσιτψ οφ φλυιδ
Χοεφφιχιεντ οφ συρφαχε τενσιον, χαϖιτατιον νυmβερ (Τηοmα νυmβερ)
Σηεαρ στρεσσ
Βοττοm σηεαρ στρεσσ
Ανγλε, ϖελοχιτψ ποτεντιαλ
Στρεαm φυνχτιον
Ανγυλαρ ϖελοχιτψ
Χιρχυλατιον
ςορτιχιτψ

Συβσχριπτ 0

ρεφερ το ανψ θυαντιτψ ατ ρεφερενχε σεχτιον

Συβσχριπτσ 1, 2

ρεφερ το ανψ θυαντιτψ ατ σεχτιον 1 ορ 2

Συβσχριπτσ ξ, ψ, ζ

ρεφερ το ανψ θυαντιτψ ιν ξ, ψ, ζ διρεχτιον

Συβσχριπτσ m, π

ρεφερ το ανψ θυαντιτψ ιν mοδελ ανδ προτοτψπε

Συβσχριπτ ρ

ρεφερ το τηε ρατιο οφ ανψ θυαντιτψ ιν mοδελ το τηατ ιν προτοτψπε.


ΧΟΝΤΕΝΤΣ
ΠΑΡΤ – Ι
ΦΛΥΙD ΜΕΧΗΑΝΙΧΣ
1. ΠΡΟΠΕΡΤΙΕΣ ΟΦ ΦΛΥΙDΣ
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.



1.5.
1.6.




1.7.
1.8.

1.9.
1.10.

Ιντροδυχτιον
Φλυιδ
Λιθυιδσ ανδ τηειρ Προπερτιεσ
Dενσιτψ
1.4.1. Μασσ δενσιτψ
1.4.2. Wειγητ δενσιτψ
1.4.3. Speci cvolume
Speci cGravity
ςισχοσιτψ
1.6.1. Νεωτον’σ λαω οφ ϖισχοσιτψ
1.6.2. Typesof uids
1.6.3. Εφφεχτ οφ τεmπερατυρε ον ϖισχοσιτψ
1.6.4. Εφφεχτ οφ πρεσσυρε ον ϖισχοσιτψ
Τηερmοδψναmιχ Προπερτιεσ
Συρφαχε Τενσιον ανδ Χαπιλλαριτψ
1.8.1. Συρφαχε τενσιον
1.8.1.1. Πρεσσυρε ινσιδε α ωατερ δροπλετ, σοαπ βυββλε
ανδ α λιθυιδ ϕετ
1.8.2. Χαπιλλαριτψ
Χοmπρεσσιβιλιτψ ανδ Βυλκ Μοδυλυσ
ςαπουρ Πρεσσυρε
Ηιγηλιγητσ
Οβϕεχτιϖε Τψπε Θυεστιονσ
Τηεορετιχαλ Θυεστιονσ
Υνσολϖεδ Εξαmπλεσ

2. ΠΡΕΣΣΥΡΕ ΜΕΑΣΥΡΕΜΕΝΤ
2.1.
2.2.

2.3.
2.4.
2.5.

Πρεσσυρε οφ α Λιθυιδ
Πρεσσυρε Ηεαδ οφ α Λιθυιδ
Πασχαλ’σ Λαω
Αβσολυτε ανδ Γαυγε Πρεσσυρεσ
Μεασυρεmεντ οφ Πρεσσυρε
2.5.1. Μανοmετερσ
2.5.1.1. Σιmπλε mανοmετερσ
2.5.1.2. Dιφφερεντιαλ mανοmετερσ
2.5.1.3. Αδϖανταγεσ ανδ λιmιτατιονσ οφ mανοmετερσ
2.5.2. Μεχηανιχαλ γαυγεσ

1–42
1
2
3
3
3
3
3
3
4
5
5
8
8
23

25
25
26
28
34
37
39
40
41
41
43—96
43
43
45
48
53
54
54
63
81
81


2.6.

Πρεσσυρε ατ α Ποιντ ιν Χοmπρεσσιβλε Φλυιδ
Ηιγηλιγητσ
Οβϕεχτιϖε Τψπε Θυεστιονσ
Τηεορετιχαλ Θυεστιονσ
Υνσολϖεδ Εξαmπλεσ

3. ΗΨDΡΟΣΤΑΤΙΧ ΦΟΡΧΕΣ ΟΝ ΣΥΡΦΑΧΕΣ
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
3.9.

Ιντροδυχτιον
Τοταλ Πρεσσυρε ανδ Χεντρε οφ Πρεσσυρε
Ηοριζονταλλψ Ιmmερσεδ Συρφαχε
ςερτιχαλλψ Ιmmερσεδ Συρφαχε
Ινχλινεδ Ιmmερσεδ Συρφαχε
Χυρϖεδ Ιmmερσεδ Συρφαχε
Dαmσ
Ποσσιβιλιτιεσ οφ Dαm Φαιλυρε
Λοχκ Γατεσ
Ηιγηλιγητσ
Οβϕεχτιϖε Τψπε Θυεστιονσ
Τηεορετιχαλ Θυεστιονσ
Υνσολϖεδ Εξαmπλεσ

4. ΒΥΟΨΑΝΧΨ ΑΝD ΦΛΟΑΤΑΤΙΟΝ
4.1.
4.2.
4.2.

Βυοψανχψ
Χεντρε οφ Βυοψανχψ
Τψπεσ οφ Εθυιλιβριυm οφ Φλοατινγ Βοδιεσ
4.3.1. Σταβλε εθυιλιβριυm
4.3.2. Υνσταβλε εθυιλιβριυm
4.3.3. Νευτραλ εθυιλιβριυm
4.4. Μεταχεντρε ανδ Μεταχεντριχ Ηειγητ
4.5. Dετερmινατιον οφ Μεταχεντριχ Ηειγητ
4.5.1. Αναλψτιχαλ mετηοδ
4.5.2. Εξπεριmενταλ mετηοδ
4.6. Οσχιλλατιον (Ρολλινγ οφ α Φλοατινγ Βοδψ)
Ηιγηλιγητσ
Οβϕεχτιϖε Τψπε Θυεστιονσ
Τηεορετιχαλ Θυεστιονσ
Υνσολϖεδ Εξαmπλεσ
5. ΦΛΥΙD ΚΙΝΕΜΑΤΙΧΣ
5.1. Ιντροδυχτιον
5.2. Dεσχριπτιον οφ Φλυιδ Μοτιον
5.2.1. Λανγρανγιαν mετηοδ
5.2.2. Ευλεριαν mετηοδ
5.3. Τψπεσ οφ Φλυιδ Φλοω

83
91
92
93
93
97—159
97

97
97
98
116
129
140
142
151
155
156
157
157
160—191
160
160
165
165
165
165
165
166
166
167
187
189
189
190
190
192—258
192

192
192
193
195















5.4.

5.5.
5.6.
5.7.
5.8.
5.9.
5.10.

5.11.

5.3.1.Steadyandunsteady ows
5.3.2.Uniformandnon-uniform ows
5.3.3.One,twoandthreedimensional ows
5.3.4.Rotationalandirrotational ows
5.3.5.Laminarandturbulent ows
5.3.6.Compressibleandincompressible ows
Τψπεσ οφ Φλοω Λινεσ
5.4.1. Πατη λινε
5.4.2. Στρεαm λινε
5.4.3. Στρεαm τυβε
5.4.4. Στρεακ λινε
Ρατε οφ Φλοω ορ Dισχηαργε
Χοντινυιτψ Εθυατιον
Χοντινυιτψ Εθυατιον ιν Χαρτεσιαν Χο−ορδινατεσ
Εθυατιον οφ Χοντινυιτψ ιν Πολαρ Χοορδινατεσ
Χιρχυλατιον ανδ ςορτιχιτψ
ςελοχιτψ Ποτεντιαλ ανδ Στρεαm Φυνχτιον
5.10.1. ςελοχιτψ ποτεντιαλ
5.10.2. Στρεαm φυνχτιον
5.10.3. Ρελατιον βετωεεν στρεαm φυνχτιον ανδ ϖελοχιτψ ποτεντιαλ
Φλοω Νετσ
5.11.1.Methodsofdrawing ownets
5.11.2.Usesandlimitationsof ownets
Ηιγηλιγητσ
Οβϕεχτιϖε Τψπε Θυεστιονσ

Τηεορετιχαλ Θυεστιονσ
Υνσολϖεδ Εξαmπλεσ

6. ΦΛΥΙD DΨΝΑΜΙΧΣ
6.1.
6.2.
6.3.
6.4.
6.5.
6.6.



Ιντροδυχτιον
Dιφφερεντ Τψπεσ οφ Ηεαδσ (ορ Ενεργιεσ) οφ α Λιθυιδ ιν Μοτιον
Βερνουλλι’σ Εθυατιον
Ευλερ’σ Εθυατιον φορ Μοτιον
Βερνουλλι’σ Εθυατιον φορ Ρεαλ Φλυιδ
Πραχτιχαλ Αππλιχατιονσ οφ Βερνουλλι’σ Εθυατιον
6.6.1. ςεντυριmετερ
6.6.1.1. Ηοριζονταλ ϖεντυριmετερσ
6.6.1.2. ςερτιχαλ ανδ ινχλινεδ ϖεντυριmετερσ
6.6.2.Ori cemeter
6.6.3. Ροταmετερ ανδ ελβοω mετερ
6.6.3.1. Ροταmετερ
6.6.3.2. Ελβοω mετερ
6.6.4. Πιτοτ Τυβε

195
196

196
197
197
197
198
198
198
198
199
207
207
209
211
218
227
227
228
231
231
231
232
253
255
257
257
259—385
259
259
260
262

276
291
291
292
298
303
308
308
309
310


6.7.
6.8.
6.9.
6.10.
6.11.









Φρεε Λιθυιδ ϑετ
Ιmπυλσε−Μοmεντυm Εθυατιον
KineticEnergyandMomentumCorrectionFactors(CoriolisCo-ef cients)
Μοmεντ οφ Μοmεντυm Εθυατιον

ςορτεξ Μοτιον
6.11.1.Forcedvortex ow
6.11.2.Freevortex ow
6.11.3.Equationofmotionforvortex ow
6.11.4.Equationofforcedvortex ow
6.11.5. Ροτατιον οφ λιθυιδ ιν α χλοσεδ χψλινδριχαλ ϖεσσελ

6.11.6.Equationoffreevortex ow
6.12. Λιθυιδσ ιν Ρελατιϖε Εθυιλιβριυm
6.12.1. Λιθυιδ ιν α χονταινερ συβϕεχτεδ το υνιφορm αχχελερατιον ιν τηε
ηοριζονταλ διρεχτιον
6.12.2. Λιθυιδ ιν α χονταινερ συβϕεχτεδ το υνιφορm αχχελερατιον ιν τηε
ϖερτιχαλ διρεχτιον
6.12.3. Λιθυιδ ιν χονταινερ συβϕεχτεδ το υνιφορm αχχελεατιον αλονγ
ινχλινεδ πλανε
Ηιγηλιγητσ
Οβϕεχτιϖε Τψπε Θυεστιονσ
Τηεορετιχαλ Θυεστιονσ
Υνσολϖεδ Εξαmπλεσ
7. DΙΜΕΝΣΙΟΝΑΛ ΑΝD ΜΟDΕΛ ΑΝΑΛΨΣΙΣ
7.1.
7.2.
7.3.
7.4.




7.5.
7.6.

7.7.
7.8.

7.9.
7.10.

313
320
336
343
345
345
346
346
347
354
361
364
364
373
375
376
379
381
382

386—456

DΙΜΕΝΣΙΟΝΑΛ ΑΝΑΛΨΣΙΣ
Dιmενσιοναλ Αναλψσισ—Ιντροδυχτιον

Dιmενσιονσ
Dιmενσιοναλ Ηοmογενειτψ
Μετηοδσ οφ Dιmενσιοναλ Αναλψσισ
7.4.1. Ραψλειγη’σ mετηοδ
7.4.2.Buckingham s -method/theorem
7.4.3. Λιmιτατιονσ οφ διmενσιοναλ αναλψσισ

386
387
389
390
390
394
415

ΜΟDΕΛ ΑΝΑΛΨΣΙΣ
Μοδελ Αναλψσισ—Ιντροδυχτιον
Σιmιλιτυδε
Φορχεσ Ινφλυενχινγ Ηψδραυλιχ Πηενοmενα
Dιmενσιονλεσσ Νυmβερσ ανδ τηειρ Σιγνιφιχανχε
7.8.1. Ρεψνολδσ νυmβερ (Ρε)
7.8.2. Φρουδε’σ νυmβερ (Φρ )
7.8.3. Ευλερ’σ νυmβερ (Ευ )
7.8.4. Wεβερ νυmβερ (Wε )
7.8.5. Μαχη νυmβερ (Μ )
Μοδελ (ορ Σιmιλαριτψ) Λαωσ
Ρεψνολδσ Μοδελ Λαω

415
416

417
418
418
419
419
419
420
420
420


7.11.
7.12.
7.13.
7.14.
7.15.

7.16.
7.17.

Φρουδε Μοδελ Λαω
Ευλερ Μοδελ Λαω
Wεβερ Μοδελ Λαω
Μαχη Μοδελ Λαω
Τψπεσ οφ Μοδελσ
7.15.1. Υνδιστορτεδ mοδελσ
7.15.2. Dιστορτεδ mοδελσ
Σχαλε Εφφεχτ ιν Μοδελσ
Λιmιτατιονσ οφ Ηψδραυλιχ Σιmιλιτυδε
Ηιγηλιγητσ

Οβϕεχτιϖε Τψπε Θυεστιονσ
Τηεορετιχαλ Θυεστιονσ
Υνσολϖεδ Εξαmπλεσ

8. ΦΛΟW ΤΗΡΟΥΓΗ ΟΡΙΦΙΧΕΣ ΑΝD ΜΟΥΤΗΠΙΕΧΕΣ
8.1.
8.2.
8.3.
8.4.

8.4.

8.6.
8.7.
8.8.
8.9.
8.10.
8.11.
8.12.
8.13.
8.14.
8.15.

Ιντροδυχτιον
Χλασσιφιχατιον οφ Οριφιχεσ
Φλοω Τηρουγη αν Οριφιχε
Ηψδραυλιχ Χο−εφφιχιεντσ
8.4.1. Χο−εφφιχιεντ οφ χοντραχτιον (Χχ)
8.4.2. Χο−εφφιχιεντ οφ ϖελοχιτψ (Χϖ)
8.4.3. Χο−εφφιχιεντ οφ δισχηαργε

8.4.4. Χο−εφφιχιεντ οφ ρεσιστανχε (Χρ)
Εξπεριmενταλ Dετερmινατιον οφ Ηψδραυλιχ Χο−εφφιχιεντσ
8.5.1. Dετερmινατιον οφ χο−εφφιχιεντ οφ ϖελοχιτψ (Χϖ).
8.5.2. Dετερmινατιον οφ χο−εφφιχιεντ οφ δισχηαργε (Χδ)
8.5.3. Dετερmινατιον οφ χο−εφφιχιεντ οφ χοντραχτιον (Χχ)
8.5.4. Λοσσ οφ ηεαδ ιν οριφιχε φλοω
Dισχηαργε Τηρουγη α Λαργε Ρεχτανγυλαρ Οριφιχε
Dισχηαργε Τηρουγη Φυλλψ Συβmεργεδ Οριφιχε
Dισχηαργε Τηρουγη Παρτιαλλψ Συβmεργεδ Οριφιχε
Τιmε Ρεθυιρεδ φορ Εmπτψινγ α Τανκ Τηρουγη αν Οριφιχε ατ ιτσ Βοττοm
Τιmε Ρεθυιρεδ φορ Εmπτψινγ α Ηεmισπηεριχαλ Τανκ
Τιmε Ρεθυιρεδ φορ Εmπτψινγ α Χιρχυλαρ Ηοριζονταλ Τανκ
Χλασσιφιχατιον οφ Μουτηπιεχεσ
Dισχηαργε Τηρουγη αν Εξτερναλ Μουτηπιεχε
Dισχηαργε Τηρουγη α Χονϖεργεντ−διϖεργεντ Μουτηπιεχε
Dισχηαργε Τηρουγη αν Ιντερναλ Μουτηπιεχε (ορ Ρε−εντραντ ορ Βορδα’σ
Μουτηπιεχε)
8.15.1. Μουτηπιεχε ρυννινγ φρεε
8.15.2. Μουτηπιεχε ρυννινγ φυλλ
Ηιγηλιγητσ
Οβϕεχτιϖε Τψπε Θυεστιονσ

434
445
446
447
449
449
449
450

451
451
453
454
454
457—507
457
457
458
458
458
459
459
459
460
460
461
462
462
470
472
473
474
483
487
490
490
493
496
496

497
503
505


Τηεορετιχαλ Θυεστιονσ
Υνσολϖεδ Εξαmπλεσ
9. ΦΛΟW ΟςΕΡ ΝΟΤΧΗΕΣ ΑΝD WΕΙΡΣ
9.1.
9.2.

9.3.
9.4.
9.5.
9.6.
9.7.
9.8.
9.9.
9.10.
9.11.
9.12.
9.13.
9.14.
9.15.

10.8.
10.9.

508—533

Dεφινιτιονσ
508
Τψπεσ/Χλασσιφιχατιον οφ Νοτχηεσ ανδ Wειρσ
508
9•2•1. Τψπεσ οφ νοτχηεσ
508
9•2•2. Τψπεσ οφ ωειρσ
509
Dισχηαργε Οϖερ α Ρεχτανγυλαρ Νοτχη ορ Wειρ
509
Dισχηαργε Οϖερ α Τριανγυλαρ Νοτχη ορ Wειρ
511
Dισχηαργε Οϖερ α Τραπεζοιδαλ Νοτχη ορ Wειρ
513
Dισχηαργε Οϖερ α Στεππεδ Νοτχη
514
Εφφεχτ ον Dισχηαργε Οϖερ α Νοτχη ορ Wειρ δυε το Ερρορ ιν τηε
Μεασυρεmεντ οφ Ηεαδ
516
ςελοχιτψ οφ Αππροαχη
518
Εmπιριχαλ Φορmυλαε φορ Dισχηαργε Οϖερ Ρεχτανγυλαρ Wειρ
518
Χιππολεττι Wειρ ορ Νοτχη
521
Dισχηαργε Οϖερ α Βροαδ Χρεστεδ Wειρ
522
Dισχηαργε Οϖερ α Ναρροω−χρεστεδ Wειρ
523
Dισχηαργε Οϖερ αν Ογεε Wειρ

523
Dισχηαργε Οϖερ Συβmεργεδ ορ Dροωνεδ Wειρ
523
Τιmε Ρεθυιρεδ το εmπτψ α Ρεσερϖοιρ ορ α Τανκ ωιτη Ρεχτανγυλαρ ανδ Τριανγυλαρ
Wειρσ ορ Νοτχηεσ
526
Ηιγηλιγητσ
528
Οβϕεχτιϖε Τψπε Θυεστιονσ
530
Τηεορετιχαλ Θυεστιονσ
532
Υνσολϖεδ Εξαmπλεσ
533

10. ΛΑΜΙΝΑΡ ΦΛΟW
10.1.
10.2.
10.3.
10.4.
10.5.
10.6.
10.7.

506
506

Ιντροδυχτιον
Ρεψνολδσ Εξπεριmεντ
Ναϖιερ−Στοκεσ Εθυατιονσ οφ Μοτιον

Ρελατιονσηιπ βετωεεν Σηεαρ Στρεσσ ανδ Πρεσσυρε Γραδιεντ
Φλοω οφ ςισχουσ Φλυιδ ιν Χιρχυλαρ Πιπεσ—Ηαγεν Ποισευιλλε Λαω
Φλοω οφ ςισχουσ Φλυιδ τηρουγη αν Αννυλυσ
Φλοω οφ ςισχουσ Φλυιδ Βετωεεν Τωο Παραλλελ Πλατεσ
10.7.1. Ονε πλατε mοϖινγ ανδ οτηερ ατ ρεστ—χουεττε φλοω
10.7.2. Βοτη πλατεσ ατ ρεστ
10.7.3. Βοτη πλατεσ mοϖινγ ιν οπποσιτε διρεχτιονσ
Λαmιναρ Φλοω τηρουγη Πορουσ Μεδια
Ποωερ Αβσορβεδ ιν Βεαρινγσ
10.9.1. ϑουρναλ βεαρινγ

534—604
534
535
537
540
541
567
570
570
572
572
582
583
583


10.9.2. Φοοτ−στεπ βεαρινγ
10.9.3. Χολλαρ βεαρινγ
10.10. LossofHeadduetoFrictioninViscous ow

10.11. Μοϖεmεντ οφ Πιστον ιν Dασηποτ
10.12. Μεασυρεmεντ οφ ςισχοσιτψ
10.12.1. Ροτατινγ χψλινδερ mετηοδ
10.12.2. Φαλλινγ σπηερε mετηοδ
10.12.3. Χαπιλλαρψ τυβε mετηοδ
10.12.4. Εφφλυξ ςισχοmετερσ
Ηιγηλιγητσ
Οβϕεχτιϖε Τψπε Θυεστιονσ
Τηεορετιχαλ Θυεστιονσ
Υνσολϖεδ Εξαmπλεσ
11. ΤΥΡΒΥΛΕΝΤ ΦΛΟW ΙΝ ΠΙΠΕΣ
11.1.
11.2.
11.3.
11.4.

11.5.
11.6.

11.7.
11.8.
11.9.

Ιντροδυχτιον
Λοσσ οφ Ηεαδ δυε το Φριχτιον ιν Πιπε Φλοω–Dαρχψ Εθυατιον
Χηαραχτεριστιχσ οφ Τυρβυλεντ Φλοω
Σηεαρ Στρεσσεσ ιν Τυρβυλεντ Φλοω
11•4•1. Βουσσινεσθ’σ τηεορψ
11•4•2. Ρεψνολδσ τηεορψ
11•4•3. Πρανδτλ’σ mιξινγ λενγτη τηεορψ

Υνιϖερσαλ ςελοχιτψ Dιστριβυτιον Εθυατιον
Ηψδροδψναmιχαλλψ Σmοοτη ανδ Ρουγη Βουνδαριεσ
11•6•1. ςελοχιτψ διστριβυτιον φορ τυρβυλεντ φλοω ιν σmοοτη πιπεσ
11•6•2. ςελοχιτψ διστριβυτιον φορ τυρβυλεντ φλοω ιν ρουγη πιπεσ
Χοmmον Εθυατιον φορ ςελοχιτψ Dιστριβυτιον φορ βοτη Σmοοτη
ανδ Ρουγη Πιπεσ
ςελοχιτψ Dιστριβυτιον φορ Τυρβυλεντ Φλοω ιν Σmοοτη Πιπεσ βψ Ποωερ Λαω
Ρεσιστανχε το Φλοω οφ Φλυιδ ιν Σmοοτη ανδ Ρουγη Πιπεσ
Ηιγηλιγητσ
Οβϕεχτιϖε Τψπε Θυεστιονσ
Τηεορετιχαλ Θυεστιονσ
Υνσολϖεδ Εξαmπλεσ

12. ΦΛΟW ΤΗΡΟΥΓΗ ΠΙΠΕΣ
12.1.
12.2.
12.3.

12.4.

Ιντροδυχτιον
Λοσσ οφ Ενεργψ (ορ Ηεαδ) ιν Πιπεσ
Μαϕορ Ενεργψ Λοσσεσ
12•3•1. Dαρχψ−ωεισβαχη φορmυλα
12•3•2. Χηεζψ’σ φορmυλα φορ λοσσ οφ ηεαδ δυε το φριχτιον
Μινορ Ενεργψ Λοσσεσ

585
586
587

589
591
591
594
595
597
597
601
602
602
605—637
605
606
608
609
609
610
610
610
612
613
615
618
620
621
633
635
636
637
638—724

638
638
638
639
639
645


12.5.
12.6.
12.7.
12.8.
12.9.
12.10.
12.11.

12.12.

12•4•1. Λοσσ οφ ηεαδ δυε το συδδεν ενλαργεmεντ
12•4•2. Λοσσ οφ ηεαδ δυε το συδδεν χοντραχτιον
12•4•3. Λοσσ οφ ηεαδ δυε το οβστρυχτιον ιν πιπε
12•4•4. Λοσσ οφ ηεαδ ατ τηε εντρανχε το πιπε
12•4•5. Λοσσ οφ ηεαδ ατ τηε εξιτ οφ α πιπε
12•4•6. Λοσσ οφ ηεαδ δυε το βενδ ιν τηε πιπε
12•4•7. Λοσσ οφ ηεαδ ιν ϖαριουσ Πιπε Φιττινγσ
Ηψδραυλιχ Γραδιεντ ανδ Τοταλ Ενεργψ Λινεσ
Πιπεσ ιν Σεριεσ ορ Χοmπουνδ Πιπεσ
Εθυιϖαλεντ Πιπε
Πιπεσ ιν Παραλλελ
Σψπηον

Ποωερ Τρανσmισσιον τηρουγη Πιπεσ
Φλοω τηρουγη Νοζζλε ατ τηε Ενδ οφ α Πιπε
12•11•1. Ποωερ τρανσmιττεδ τηρουγη τηε νοζζλε
12•11•2. Χονδιτιον φορ τρανσmισσιον οφ mαξιmυm ποωερ τηρουγη νοζζλε
12•11•3. Dιαmετερ οφ τηε νοζζλε φορ τρανσmιττινγ mαξιmυm ποωερ
Wατερ Ηαmmερ ιν Πιπεσ
12•12•1. Γραδυαλ χλοσυρε οφ ϖαλϖε
12•12•2. Ινσταντανεουσ χλοσυρε οφ ϖαλϖε ιν ριγιδ πιπεσ
12•12•3. Ινσταντανεουσ χλοσυρε οφ ϖαλϖε ιν ελαστιχ πιπεσ
12•12•4. Τιmε ρεθυιρεδ βψ πρεσσυρε ωαϖε το τραϖελ φροm τηε ϖαλϖε το τηε τανκ
ανδ φροm τανκ το ϖαλϖε
Ηιγηλιγητσ
Οβϕεχτιϖε Τψπε Θυεστιονσ
Τηεορετιχαλ Θυεστιονσ
Υνσολϖεδ Εξαmπλεσ

13. ΒΟΥΝDΑΡΨ ΛΑΨΕΡ ΤΗΕΟΡΨ
13.1.
13.2.

13.3.
13.4.
13.5.
13.6.
13.7.

Ιντροδυχτιον
Βουνδαρψ Λαψερ Dεφινιτιονσ ανδ Χηαραχτεριστιχσ
13.2.1. Βουνδαρψ λαψερ τηιχκνεσσ (δ)
13.2.2. Dισπλαχεmεντ τηιχκνεσσ (δ∗)

13.2.3. Μοmεντυm τηιχκνεσσ (θ)
13.2.4. Ενεργψ τηιχκνεσσ (δε)
Μοmεντυm Εθυατιον φορ Βουνδαρψ Λαψερ βψ ςον Καρmαν
Λαmιναρ Βουνδαρψ Λαψερ
Τυρβυλεντ Βουνδαρψ Λαψερ
Τοταλ Dραγ δυε το Λαmιναρ ανδ Τυρβυλεντ Λαψερσ
Βουνδαρψ Λαψερ Σεπαρατιον ανδ ιτσ Χοντρολ
Ηιγηλιγητσ
Οβϕεχτιϖε Τψπε Θυεστιονσ
Τηεορετιχαλ Θυεστιονσ
Υνσολϖεδ Εξαmπλεσ

645
652
656
657
657
657
657
657
668
671
674
699
703
706
707
707
708
711

711
712
713
714
716
719
721
721

725—784
725
726
727
727
728
729
739
742
766
769
774
778
780
782
782


14. ΦΛΟW ΑΡΟΥΝD ΣΥΒΜΕΡΓΕD ΒΟDΙΕΣ—DΡΑΓ ΑΝD ΛΙΦΤ
14.1.
14.2.

14.3.
14.4.
14.5.
14.6.

14.7.
14.8.

14.9.

Ιντροδυχτιον
Φορχε Εξερτεδ βψ α Φλοωινγ Φλυιδ ον α Βοδψ
Εξπρεσσιονσ φορ Dραγ ανδ Λιφτ
Dιmενσιοναλ Αναλψσισ οφ Dραγ ανδ Λιφτ
Στρεαmλινεδ ανδ Βλυφφ Βοδιεσ
Dραγ ον α Σπηερε
14.6.1. Τερmιναλ ϖελοχιτψ οφ α βοδψ
14.6.2. Αππλιχατιονσ οφ στοκεσ’ λαω
Dραγ ον α Χψλινδερ
Χιρχυλατιον ανδ Λιφτ ον α Χιρχυλαρ Χψλινδερ
14.8.1. Φλοω παττερνσ ανδ δεϖελοπmεντ οφ λιφτ
14.8.2. Ποσιτιον οφ σταγνατιον ποιντσ
14.8.3. Πρεσσυρε ατ ανψ ποιντ ον τηε χψλινδερ συρφαχε
14.8.4. Εξπρεσσιον φορ λιφτ ον χψλινδερ (κυττα− ϕουκοωσκι τηεορεm)
14.8.5. Εξπρεσσιον φορ λιφτ χοεφφιχιεντ φορ ροτατινγ χψλινδερ
14.8.6. Μαγνυσ εφφεχτ
Λιφτ ον αν Αιρφοιλ
Ηιγηλιγητσ
Οβϕεχτιϖε Τψπε Θυεστιονσ
Τηεορετιχαλ Θυεστιονσ

Υνσολϖεδ Εξαmπλεσ

15. ΧΟΜΠΡΕΣΣΙΒΛΕ ΦΛΟW
15.1.
15.2.

15.3.
15.4.

15.5.

15.6.

Ιντροδυχτιον
Βασιχ Τηερmοδψναmιχ Ρελατιονσ
15.2.1. Τηε χηαραχτεριστιχσ εθυατιον οφ στατε
15.2.2. Σπεχιφιχ ηεατσ
15.2.3. Ιντερναλ ενεργψ
15.2.4. Εντηαλπψ
15.2.5. Ενεργψ, ωορκ ανδ ηεατ
Βασιχ Τηερmοδψναmιχ Προχεσσεσ
Βασιχ Εθυατιονσ οφ Χοmπρεσσιβλε Φλυιδ Φλοω
15.4.1. Χοντινυιτψ εθυατιον
15.4.2. Μοmεντυm εθυατιον
15.4.3. Βερνουλλι’σ ορ ενεργψ εθυατιον
Προπαγατιον οφ Dιστυρβανχεσ ιν Φλυιδ ανδ ςελοχιτψ οφ Σουνδ
15.5.1. Dεριϖατιον οφ σονιχ ϖελοχιτψ (ϖελοχιτψ οφ σουνδ)
15.5.2. Σονιχ ϖελοχιτψ ιν τερmσ οφ βυλκ mοδυλυσ
15.5.3. Σονιχ ϖελοχιτψ φορ ισοτηερmαλ προχεσσ
15.5.4 Σονιχ ϖελοχιτψ φορ αδιαβατιχ προχεσσ

Μαχη Νυmβερ

785—824
785
785
786
788
798
798
799
800
804
804
804
806
807
807
809
810
815
818
820
822
823
825—879
825
825
825
826
826

827
827
827
829
829
829
829
837
837
838
839
839
840