สื่อประกอบการสอนวิชาปฏิบัติการกลศาสตร์ของของไหล (Laboratory for Fluid Mechanics) ภาควิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา อาจจะใช้วาจาที่ไม่สุภาพและอธิบายผิดพลาดบ้าง ขออภัยไว้ ณ ที่นี้ด้วยครับ Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCBjlX2t0xcFEZevBA2zGj-g เอกสารประกอบการสอน Link: https://drive.google.com/drive/folders/1RB-NYgBexdWgXkpZ9QzYZ_Fa7KJJ51Vx?usp=sharing

2. การสูญเสียแรงดันในท่อปิด
(Head Losses in Pipe)
บทปฏิบัติการที่ 1
1. วัตถุประสงค์
การทดลองที่ 1.1 การทดลองนี้จุดประสงค์เพื่อพิจารณาความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของ
การไหลกับการสูญเสียแรงดัน เนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างน้้ากับท่อผิวเรียบ (Head Loss
due to Pipe friction or Major Loss)
การทดลองที่ 1.2 การทดลองนี้มีจุดประสงค์เพื่อพิจารณาความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของ
การไหลกับการสูญเสียแรงดัน เนื่องจากน้้าไหลผ่านอุปกรณ์ประกอบท่อชนิดต่างๆ (Head
Loss due to Pipe fitting or Minor Loss)
ธนสิทธิ์ พรหมพิงค์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา

3. กลศาสตร์ของไหล (Fluid Mechanics)
ธนสิทธิ์ พรหมพิงค์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา
SCAN ME
สแกน QR Code
เพื่อดูคลิปสอนใน Youtube

4. 2. อุปกรณ์และเครื่องมือ
1. ชุดทดสอบความเสียดทานการไหลในท่อ (Fluid Friction Apparatus)
2. เวอร์เนียร์คาลิเปอร์และตลับเมตร
3. นาฬิกาจับเวลา
ธนสิทธิ์ พรหมพิงค์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา

5. ธนสิทธิ์ พรหมพิงค์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา
3. หลักการและทฤษฎี
1. การสูญเสียแรงดันในท่อปิด เนื่องจากผลของแรงเสียดทาน (Head Losses due to Friction)
การไหลของน้้าในท่อจะมีการสูญเสียพลังงานเกิดขึ้นอยู่เสมอตลอดการไหล เนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างของ
ไหลและวัสดุที่ผิวท่อและผลของแรงหนืดของของเหลว สามารถเรียกว่าการสูญเสียแรงดัน (Head Loss) โดยจะ
สามารถเขียนเป็นสมการซึ่งเรียกว่า สมการของ Darcy-Weisbach ได้ดังนี้
ℎ𝑓 = 𝑓
𝐿
𝐷
𝑣2
2𝑔
เมื่อ f คือ สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน (Friction Factor)
L คือ ความยาวของท่อ (เมตร)
D คือ เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ (เมตร)
v คือ ความเร็วของของไหลเฉลี่ยผ่านท่อผนังเรียบ (เมตร/วินาที)
g คือ ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก (9.81 เมตร/วินาที2)

6. ธนสิทธิ์ พรหมพิงค์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา
2. ประเภทของการไหลในท่อปิด (Flow Classification)
o การไหลแบบราบเรียบ (Laminar Flow) อนุภาคของของไหลจะเคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบไปตามเส้นทาง
การไหลมีทิศทางที่แน่นแน่ (เคลื่อนที่ไปตาม Streamline) สภาพของของไหลไม่ถูกรบกวนโดยปัจจัยภายนอก
จึงไม่ส่งผลต่อการไหลโดยถือว่าการไหลแบบไม่มีความปั่นป่วน มีค่า f จะสามารถหาได้จากการประมาณค่า
ของสมการของ Reynold
𝑓 =
64
𝑅𝑒
เมื่อ Re คือ Reynolds Number
o การไหลแบบปั่นป่วน (Turbulent Flow) อนุภาคของของไหลเคลื่อนที่อย่างไม่เป็นระเบียบ อนุภาคของของ
ไหลมีเส้นทางการเคลื่อนที่ไม่แน่นอน สภาพการไหลในสนามการไหลมีความปั่นป่วน โดยที่ค่า f จะสามารถหา
ได้จากการประมาณค่าของสมการของ Reynold
1
𝑓
= −2 log
𝑒
3.7𝐷
+
2.51
𝑅𝑒 𝑓
เมื่อ e/D คือ Relative Roughness

7. ธนสิทธิ์ พรหมพิงค์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา
ความสัมพันธ์ระหว่างค่าสัมประสิทธ์ความเสียดทาน (Friction Factor), Reynolds Number และ Relative
Roughness สามารถน้ามาเขียนเป็นแผนภูมิ เรียกว่า Moody Diagram ดังรูปแสดง

8. ธนสิทธิ์ พรหมพิงค์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา
ค่า Reynold Number นี้สามารถหาได้จากสมการ
𝑅𝑒 =
𝜌𝜗𝐷
𝜇
เมื่อ ρ คือ ความหนาแน่นของน้้า (Water Density)
มีค่าเท่ากับ 997 kg/m3 เมื่ออุณหภูมิ 25 ℃
𝜇 คือ ความหนืดสัมพัทธ์ (Absolute Dynamic Viscosity)
มีค่าเท่ากับ 8.94x10-4 Ns/m2
ค่า Reynold Number ใช้จ้าแนกประเภทของการไหลออกเป็น 3 ประเภท
o Laminar Flow มีค่า Reynolds Number น้อยกว่า 2,000
o Transition มีค่า Reynolds Number ระหว่าง 2,000-4,000
o Turbulent Flow มีค่า Reynolds Number มากกว่า 4,000

9. ธนสิทธิ์ พรหมพิงค์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา
3. การสูญเสียแรงดันในท่อปิดเนื่องจากอุปกรณ์ประกอบท่อ (Head Losses due to Pipe Fittings)
การไหลของของไหลผ่านอุปกรณ์ประกอบท่อชนิดต่างๆ (Pipe Fittings)
จะมีการสูญเสียพลังงานอยู่ด้วยเสมอ โดยปริมาณพลังงานที่สูญเสีย
ℎ𝑓 = 𝐾
𝑣2
2𝑔
= 𝐾ℎ𝑣
เมื่อ K คือ Fitting Factor/Loss Coefficient
เป็นค่าเฉพาะส้าหรับอุปกรณ์ใดๆ
ℎ𝑣 คือ Velocity Head หรือ
𝑣2
2𝑔
(m)
นอกจากนี้การสูญเสียแรงดันยังสามารถเขียนในรูปสมการ
ℎ𝑓 = 𝑓
𝐿𝑒
𝐷
𝑣2
2𝑔
= 𝑓
𝐿𝑒
𝐷
ℎ𝑣
เมื่อ 𝐿𝑒 คือ ความยาวเทียบเท่าของท่อตรง (Equivalent Length)

10. ธนสิทธิ์ พรหมพิงค์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา
4. การวัดอัตราการไหลและปริมาณ
การวัดอัตราการไหลในห้องปฏิบัติการ อาศัยหลักการการกักของไหลในถังเก็บพร้อมการจับเวลา ค่าที่วัดได้
สามารถค้านวณเพื่อหาอัตราการไหลได้ดังสมการ
𝑄 =
𝑉
𝑡
เมื่อ Q คือ อัตราการไหลของของไหล (Discharge) (m3/s)
V คือ ความเร็วของของไหล (Velocity) (m/s)
t คือ เวลา (time) (s)
t = 0 t = ……
V

11. ธนสิทธิ์ พรหมพิงค์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา
24
25
25
27
23
22
26
A B
1
0
2
0
3
0
Flow Meter
Diaplay
V7 V7 V7 V7
29
19
Pipe Simples
1
2
3
4
V3
V3
11 12
10
5
V2
8
9
13
15
14
16
17
18
V5
V6
20 21
Diferantal Pressure
Transmitter
4. ขั้นตอนในการทดสอบ 1
2
3
4
1. การทดสอบการสูญเสีย
แรงดันในท่อปิดผนังเรียบ
เนื่องจากแรงเสียดทาน
(Head Losses due to
Pipe Friction)
Monometer
Monometer

12. ธนสิทธิ์ พรหมพิงค์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา
5.ตารางบันทึกผลการทดลอง
1. การสูญเสียแรงดันในท่อปิดเนื่องจากแรงเสียดทาน (Head Losses due to Friction)
ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ ________________
ความยาวท่อ ________________________
ตาราง 1 ผลการทดลองการสูญเสียแรงดันในท่อปิดเนื่องจากแรงเสียดทาน

13. ธนสิทธิ์ พรหมพิงค์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา
24
25
25
27
23
22
26
A B
1
0
2
0
3
0
Flow Meter
Diaplay
V7 V7 V7 V7
29
19
Pipe Simples
1
2
3
4
V3
V3
11 12
10
5
V2
8
9
13
15
14
16
17
18
V5
V6
20 21
Diferantal Pressure
Transmitter
4. ขั้นตอนในการทดสอบ
1 2
3
2. การทดสอบการสูญเสีย
แรงดันในท่อปิดเนื่องจาก
อุปกรณ์ประกอบท่อ (Head
Losses due to Pipe
Fittings)
Monometer
Monometer
4

14. ธนสิทธิ์ พรหมพิงค์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา
5.ตารางบันทึกผลการทดลอง
2. การสูญเสียแรงดันในท่อปิดเนื่องจากอุปกรณ์ประกอบท่อ (Head Losses due to Pipe Fittings)
ชนิดอุปกรณ์ประกอบท่อ _____________________________
ตาราง 5 ผลการทดลองการสูญเสียแรงดันในท่อปิดเนื่องจากอุปกรณ์ประกอบท่อ

15. ธนสิทธิ์ พรหมพิงค์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา
6. วิเคราะห์ผลการทดลอง
1. การสูญเสียแรงดันในท่อปิดเนื่องจากแรงเสียดทาน (Head Losses due to Friction)
1.ให้ท้าการเปรียบเทียบค่าการสูญเสียแรงดันที่ได้จากการค้านวณกับค่าที่วัดได้โดยตรงจากมาโนมิเตอร์ว่ามี
ความสอดคล้องกันมากน้อยเพียงใด และมีค่าความแตกต่างกันอย่างไรที่ระดับการไหลแตกต่างกัน
2.พล๊อตกราฟความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของการไหลยกก้าลังสอง (v2) กับค่าการสูญเสียแรงดันที่วัดได้
(hmea) และที่ได้จากการค้านวณ (hcal) แนวโน้มของกราฟเป็นไปตามทฤษฎีหรือไม่ อย่างไร
2. การสูญเสียแรงดันในท่อปิดเนื่องจากอุปกรณ์ประกอบท่อ (Head Losses due to Pipe Fittings)
1.ให้สังเกตว่าค่า K และ Le ส้าหรับข้อต่อมีค่าคงที่หรือเปลี่ยนแปลงอย่างไรกับอัตราการไหล
2.พล๊อตกราฟความสัมพันธ์ระหว่าง (
𝑣2
2𝑔
) กับค่าการสูญเสียแรงดันที่วัดได้ (hmea) แนวโน้มของกราฟเป็นไป
ตามทฤษฎีหรือไม่อย่างไร ให้หาค่าความชันของเส้นตรงที่ลากผ่านจุดทั้งสามได้ใกล้เคียงที่สุด (Linear
Regression Line) ความชันนี้คือค่า K เฉลี่ย

16. กลศาสตร์ของไหล (Fluid Mechanics)
ธนสิทธิ์ พรหมพิงค์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา
SCAN ME
สแกน QR Code
เพื่อดูคลิปสอนใน Youtube