ПАХТ. Уравнения расхода, режимы движения жидкости

[ssteeply]

Доброго времени суток!
Помогите, пожалуйста, понять, как решить эту задачу.
Это самая первая задача в теме "Уравнения расхода, режимы движения жидкости". Не судите строго, прошло только три семинара по ПАХТу.

Холодильник состоит из 19 труб диаметром 20х2 мм. В трубное пространство холодильника по трубопроводу диаметром 57х3,5 мм. Скорость воды в трубопроводе 1,4 м/с. Вода идет снизу вверх. Определить скорость воды в трубах холодильника.

Можно заметить, что второе предложение обрывается. В задачнике именно так напечатано условие.

Я могу предположить, что решение будет следующим:

Можем определить объемный расход: Q=S*Wср; S(основной трубы)=(п/4)*(0,057м-0,007м)²=0,0019635 м²
Q=0,0019635м²*1,4м/с=0,0027489 м³/с
Как я понимаю, что это общий объемный расход, который будет поступать. У нас 19 труб, т.е. он разделится на 19 частей. Q/19=0.0001447 м³/с - столько поступает в каждую трубу.
S(труба в холодильнике)=(п/4)*(0,02-0,004)²=0,0002 м²
Wср=Q/S=0.0001447м³/с : 0,0002 м² =0,7235 м/с

[amik]

Решение и ответ правильные.

Для некоторого сокращения количества арифметических операций можно не рассчитывать объемную скорость, а просто посчитать отношение сечения трубопровода и труб в решетке.
W(в трубной решетке)/W(в трубопроводе)=S(основной трубы)/S(труб)
Здесь обратно пропорциональная зависимость: больше сечение - меньше скорость.

[ssteeply]

Благодарю за помощь.

[ssteeply]

Здравствуйте!

Помогите, пожалуйста, разобраться с задачей.

Определить минимально необходимые линейную и массовую скорости азота, движущегося по трубопроводу диаметром 32×2,5 мм, чтобы движение газа было устойчивым (развитым) турбулентным. Избыточное давление газа близко к атмосферному, а его температура составляет 60 С.

Как я понимаю, нужно найти Wср - ? и M - ?

Wср=Re*м/d(экв)*p

Могу ли я принять, P(абс.)=101325Па*2=202650Па ? И если у меня движение газа устойчивое, то принять Re=10000
Найдем плотность газа при рабочих условиях:
p_o=М/Vm=28г/моль/22,4л/моль=1,25 кг/м³
p=p₀(T₀/T)*(P/P₀)=1.25кг/м³*(273K/333K)*(202650/101325)=2.05кг/м³
м=м₀(T₀+C)/(T+C)*(T/T₀)^1.5=17Па*с(273+114)/(333+114)(333/273)^1,5=19,8278 Па*с
Wср=10000*19,8278Па*с/0,027м*2,05кг/м³=3582258 м/с.

Скажите, где я накосячил?

[Гесс]

Дайте развернутее.
Во-первых диаметр трубопровода 32 на 5 это прямоугольный круг чтоли?
Во-вторых С=114 градусов и м0 = 17Па*с - это что за величины?
И напомните мне что в этой формуле "м", я пахтом занимался оочень давно

[ssteeply]

диаметр трубы - 32 мм, 2,5 мм - это толщина стенки трубы. Т.е. диаметр "действующий" = 32-2,5*2=27 мм
Буквой "м" я обозначил динамическую вязкость среды. м₀ - динамическая вязкость при н.у. С - это постоянная Сазерланда. м₀ и коэффицент Сазерланда при н.у. табулированы.

[Гесс]

википедия для воздуха дает Сазерленда 120 (что не меняет ответ качественно), а вот м0 дано как 18 микроПаскалей.
Не тут ли у вас 6 порядков вылезло?

[ssteeply]

В системе циркулирует не воздух, а азот.
Сейчас поискал в интернете динамическую вязкость азота при н.у., поиск показывает отличное число от того, которое дано в справочнике.
Не может же быть там опечатки?
Значение брал из справочника - Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии

[amik]

Там не пропечаталось 10⁶. Или кто-то неудачно пошутил, выкладывая задачник в сеть
В моей версии Павлова-Романкова-Носкова

[ssteeply]

Благодарен всем за помощь

[ssteeply]

Доброго времени суток.
Помогите, пожалуйста, разобраться с задачей.

По горизонтальному трубопроводу диаметром 127х4мм протекает жидкость с плотностью 850 кг/м³ со скоростью 1,1 м/с. Между фланцами трубопровода установлена диафрагма с острыми краями, имеющая диаметр отверстия 67,5 мм. Определить показания ртутного дифманометра, присоединенного к диафрагме, если коэффициент расхода прибора равен 0,62.

Как я понимаю, мы здесь берем два начала координат. В первом случае, середину трубы - горизонтальная ось, и отмечаем две точки поперечного сечения там, где присоединяется дифференциальный манометр. И пишем для этих двух точек уравнение Бернулли.
P₁/pg + w₁²/2g = P₂/pg + w₂²/2g

Потом переносим начала координат в положение, где столб ртути имеет минимальное значение в дифманометре. И записываем для этих двух точек уравнение гидростатики: P₁/pg+h_m=P₂/pg+h_m

Все вроде бы понятно, как решать. Но вопрос возникает в записи этих двух уравнений.
Получается, что член P_x/pg учитывает абсолютно все гидростатическое давление жидкости на соответствующую точку. Почему тогда при записи второго уравнения, мы прибавляем еще pgh_m, когда у нас эта величина должна уже входить в P₁/pg ?

[amik]

А почему сразу по готовой формуле не посчитать? Все данные в условии есть, осталось только выразить искомую Н.

[ssteeply]

Здравствуйте!
Подскажите, пожалуйста, если у меня на оси трубопровода установлена трубка Пито-Прандтеля, то для написания уравнения Бернулли каких мне два выбрать поперечных сечения?

[amik]

У отверстия напротив потока и у бокового.

[ssteeply]

Спасибо!
Подскажите, если в задаче имеется предложение - манометр установлен на щите на hм = 0,4 м выше точки его присоединения к линии нагнетания - то где мы это используем? Задачу понятно как решать, если бы не это уточнение.

Полное условие задачи:
При работе центробежного насоса манометр показывает избыточное давление Рм = 3,6 ати, а вакуумметр – вакуум Рв = 230 мм рт ст. Диаметр нагнетательного патрубка насоса dн = 40 мм, а всасывающего патрубка dвс = 50 мм. Расстояние между точками присоединения манометра и вакуумметра по вертикали h'пр = 0,5 м, причем манометр установлен на щите на hм = 0,4 м выше точки его присоединения к линии нагнетания.
Определить коэффициент полезного действия насоса, если при перекачке анилина при t = 700С, им заполняется емкость объемом V = 1,3 м3 за 10 мин. Мощность потребляемая электродвигателем, Nдв = 1,4 кВт и его кпд ηдв = 0,96.

[ Post made via iPad ]