Irrigation System
1. **بيان المشكلة:**
لدينا حديقة عامة تحتوي على 15 شجرة صغيرة كل واحدة تحتاج 4 لترات/ساعة × 2 منقطات، و25 شجيرة كل واحدة تحتاج 4 لترات/ساعة × 1 منقط.
2. **حساب التصرف الكلي للنظام:**
- التصرف لكل شجرة صغيرة = $2 \times 4 = 8$ لتر/ساعة
- التصرف لكل شجيرة = $1 \times 4 = 4$ لتر/ساعة
- التصرف الكلي = $15 \times 8 + 25 \times 4 = 120 + 100 = 220$ لتر/ساعة
3. **اختيار منظم الضغط المناسب:**
- المنقطات تعمل بين ضغط 0.7 و 2.8 كجم/سم²
- الضغط المتاح عند نقطة التوصيل = 5.8 كجم/سم²
- يجب اختيار منظم ضغط يقلل الضغط إلى داخل هذا النطاق
4. **حساب الضغط عند أدنى وأعلى نقطة:**
- فرق الارتفاع = 4.5 م
- فاقد الاحتكاك = 0.16 كجم/سم²
- فاقد المرشح = 0.05 كجم/سم²
- الضغط عند أعلى نقطة = الضغط المتاح - فاقد الاحتكاك - فاقد المرشح
$$P_{أعلى} = 5.8 - 0.16 - 0.05 = 5.59\ \text{كجم/سم}^2$$
- الضغط عند أدنى نقطة = الضغط عند أعلى نقطة + فرق الضغط الناتج عن الارتفاع
حيث أن 1 متر ارتفاع يعادل تقريباً 0.1 كجم/سم²
$$P_{أدنى} = 5.59 + 4.5 \times 0.1 = 5.59 + 0.45 = 6.04\ \text{كجم/سم}^2$$
5. **التحقق من صلاحية التصميم:**
- الضغط عند أدنى نقطة (6.04) أكبر من نطاق عمل المنقطات (0.7 - 2.8)
- لذلك يجب تركيب منظم ضغط ليخفض الضغط إلى داخل النطاق المطلوب
- منظم الضغط يجب أن يقلل الضغط من 5.8 إلى أقل من 2.8 كجم/سم²
**النتائج النهائية:**
- التصرف الكلي = 220 لتر/ساعة
- منظم الضغط المناسب يقلل الضغط إلى بين 0.7 و 2.8 كجم/سم²
- الضغط عند أعلى نقطة = 5.59 كجم/سم²
- الضغط عند أدنى نقطة = 6.04 كجم/سم²
- التصميم يحتاج منظم ضغط لضمان عمل المنقطات بشكل صحيح