ספיקה היא כמות או מסת הזורם (נוזל ,גז וכדומה) העובר דרך שטח חתך נתון ביחידת זמן. מזרק אוטומטי הוא מערכת מכנית שמזריקה את התרופות לגוף החולה באופן אוטומטי הנקבע מראש. נושא הספיקה חשוב למזרק האוטומטי משום שיש תרופות שצריך להזריק אותן לגוף החולה בכוח, בכמות ובמהירות מסוימת. הספיקה מושפעת מפרמטרים שונים, שבהם צריך להתחשב בזמן התכנון של המזרק האוטומטי.

שאלות המחקר

1.      מה הם הפרמטרים השונים המשפיעים על ספיקת הזורם? ומה מידת השפעתם?

2.      מציאת הכוח והמהירות של הזרקת הזורם כתלות בפרמטרים השונים.

3.      בניית מתקן למדידת הספיקה כתלות בפרמטרים השונים.

עקרונות פיזיקליים מרכזיים

זרימה, ספיקה, משוואת ברנולי, צמיגות, חוק סטוקס, מודל ארניוס, חוק פואסיי, מספר ריינולדס

מערך המחקר ומהלכו

יוצרו שלושה משפכים שווים בגודלם אך שונים בטיב שטחם, וצינוריות בקטרים שונים.

בעזרת המשפכים, מזרקים אוטומטיים וציוד שנמצא במפעל אלכם נערכו ניסויים למציאת וניתוח הפרמטרים המשפיעים על הספיקה. הפרמטרים שהשפעתם נבדקה הם הטמפרטורה, צמיגות הנוזל, קוטר הצינור וחספוס החומר ממנו עשוי המשפך.בהמשך נערך ניסוי למציאת הכוח והמהירות של הזרקת הזורם כתלות בפרמטרים השונים, ופותחה נוסחה לחישוב הספיקה הצפוייה כתלות בפרמטרים אלה.

מנחים מייעצים: טל פאר ולילך איילי