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=20.69.81ΔP0.0360.1 Q = \sqrt{\frac{2 \cdot 0.6 \cdot 9.81 \cdot \Delta P}{0.036 \cdot 0.1}}

  2. :

    Q=20.69.81ΔP0.0360.2 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.

Не нашел нужную задачу?

Воспользуйся поиском

Выбери предмет