1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. Исходные данные: Дтина, L см - 160 Днаметр, d, см- 60 О...
Решение задачи на тему

Исходные данные: Дтина, L см - 160 Днаметр, d, см- 60 Объем вытекающей жидкости W , см ( ^{3}-12000 ) Время наполнения бака, T, с-80 Коэффнциент кинематической вязкости ( v mathrm{~cm}^{2} / mathrm{c}-18,2 imes 10^{-4} ) 1. Расход жндкости: [

  • Физика
  • #Теплообмен и гидродинамика в ядерных установках
  • #Компьютерное моделирование физических процессов
Исходные данные: Дтина, L см - 160 Днаметр, d, см- 60 Объем вытекающей жидкости W , см ( ^{3}-12000 ) Время наполнения бака, T, с-80 Коэффнциент кинематической вязкости ( v mathrm{~cm}^{2} / mathrm{c}-18,2 imes 10^{-4} ) 1. Расход жндкости: [

Условие:

Исходные данные:
Дтина, L см - 160
Днаметр, d, см- 60
Объем вытекающей жидкости W , см $^{3}-12000$
Время наполнения бака, T, с-80
Коэффнциент кинематической вязкости $v \mathrm{~cm}^{2} / \mathrm{c}-18,2 \times 10^{-4}$
1. Расход жндкости:
$
\begin{array}{l}
\mathrm{Q}=\mathrm{W} / \mathrm{T} \\
\mathrm{Q}=12000 / 80=150 \mathrm{~cm}^{3} / \mathrm{c}
\end{array}
$
2. Средняя скорость истечения жидкости:
$
\begin{array}{l}
2 \mathrm{~V}=4 \mathrm{Q} / \pi \mathrm{d}^{2} \\
\mathrm{~V}=4 \times 150 / 3,14 \times 60^{2}=0,053 \mathrm{~cm} / \mathrm{Q}
\end{array}
$
3. Число Рейнольдса:
$
\begin{array}{l}
\mathrm{R}_{\mathrm{s}}=\mathrm{Vd} / v \\
\mathrm{R}_{\mathrm{s}}=0,053 \times 60 / 18,2 \times 10^{-4}=1747
\end{array}
$
4. Коэффициент сопротивления трубы:
Т.к. число Рейнольдса $\operatorname{Re}<2300$, то рассчитываем коэффициент для ламинарного движения по формуле: $\lambda=64 / \mathrm{Re}$
$
\lambda=64 / 1747=0,036
$
5. Потери энергии по длине трубы:
$
\begin{array}{l}
\mathrm{h}_{7 \mathrm{R}}=\lambda \frac{L V^{2}}{2 \mathrm{dg}} \\
\mathrm{~h}_{7 \mathrm{R}}=0,036 \frac{160 \times 0,053^{2}}{2 \times 60 \times 981}=1,37 \times 10^{-7}
\end{array}
$

Построй график зависимости
расхода жидкости от длины
трубы

I

Решение:

Чтобы построить график зависимости расхода жидкости от длины трубы, нам нужно будет рассмотреть, как расход жидкости (Q) изменяется в зависимости от длины трубы (L). Мы уже имеем...

Мы знаем, что потери давления в трубе зависят от длины трубы и коэффициента сопротивления. Потери давления можно выразить через расход жидкости:

ΔP=λLQ22dg \Delta P = \lambda \frac{L Q^2}{2 d g}

где:

  • (\Delta P) — потери давления,
  • (\lambda) — коэффициент сопротивления,
  • (L) — длина трубы,
  • (Q) — расход жидкости,
  • (d) — диаметр трубы,
  • (g) — ускорение свободного падения (примерно (9.81 , \text{м/с}^2)).

Мы можем выразить (Q) через (L):

Q=2dgΔPλL Q = \sqrt{\frac{2 d g \Delta P}{\lambda L}}

Теперь подставим известные значения:

  • (d = 60 , \text{см} = 0.6 , \text{м})
  • (g = 9.81 , \text{м/с}^2)
  • (\lambda = 0.036)

Теперь мы можем построить график зависимости (Q) от (L). Для этого выберем диапазон значений (L) (например, от 10 см до 160 см) и вычислим соответствующие значения (Q).

  1. :

    Q=2⋅0.6⋅9.81⋅ΔP0.036⋅0.1 Q = \sqrt{\frac{2 \cdot 0.6 \cdot 9.81 \cdot \Delta P}{0.036 \cdot 0.1}}

  2. :

    Q=2⋅0.6⋅9.81⋅ΔP0.036⋅0.2 Q = \sqrt{\frac{2 \cdot 0.6 \cdot 9.81 \cdot \Delta P}{0.036 \cdot 0.2}}

  3. .

После того как вы рассчитаете значения (Q) для различных (L), вы можете построить график, где по оси X будет длина трубы (L), а по оси Y — расход жидкости (Q).

Таким образом, мы получили зависимость расхода жидкости от длины трубы. График покажет, как увеличивается расход жидкости при увеличении длины трубы, учитывая потери давления.

Выбери предмет