Forces in a 180° Pipe Bend

Forces in a 180-degree pipe bend can be found by applying the linear momentum equation to flowing water. The pipe has a constant cross-sectional area of 0.01 square meters, and the water moves at 15 meters per second. The pressure at the inlet is 0.2 megapascals, and the pressure at the outlet is 0.16 megapascals.

水は水平のU字型のパイプベンドを通って流れています。流れの断面積は0.01平方メートルで、曲がり全体で流速の大きさは毎秒15メートルです。

入口の圧力は0.2メガパスカル、出口の圧力は0.16メガパスカルです。

目的は、曲げを所定の位置に固定するために必要なx方向とy方向に沿ったアンカー力の成分を見つけることです。

ここでは、入口と出口では、流れはy方向のみであり、x方向の振幅がゼロに減少することを示しています。

y方向の成分力の大きさは、制御ボリュームの表現を簡略化することで求めることができます。

速度の y 成分は流入時に正...