Treść zadania

~Martyna

Z poziomego rurociągu o długości L = 600[m] i średnicy d = 0,55 [m] wypływa woda z liniową prędkością u = 3[m/s]. Jakie jest nadciśnienie na początku rurociągu wyrażone w mH2O powodujące ten wypływ jeżeli uwzględnimy opory tarcia w płynie? Gęstość wody 1000 kg/m3; lepkość dynamiczna wody 10^-3 Pa.s.
Pomocy błagam

Zgłoś nadużycie

Komentarze do zadania

Zaloguj się lub załóź konto aby dodać komentarz.

Rozwiąż to zadanie i zarób nawet 16 punktów. 2 za rozwiązanie zadania, 12 gdy Twoja odpowiedź zostanie uznana jako najlepsza.

Rozwiązania

  • antekL1

    Nigdy nie liczyłem przepływu lepkiej cieczy ale w Wikipedii znalazłem wzór,
    który może pasować. Przedstawia on nadciśnienie w jednostkach wysokości słupa wody czyli pewnie to, o co Ci chodzi:

    delta_H = lambda * (L / D) * u^2 / (2g) ; gdzie:

    lambda - współczynnik proporcjonalności, liczymy poniżej
    L, D - długość i średnica rury, u - prędkość
    g - przyspieszenie ziemskie, postawmy g = 10 m/s^2
    Wsp. lambda liczymy ze wzoru zawierającego liczbę Reynoldsda "Re"

    lambda = 64 / Re [ to 64 jest z Wikipedii dla rury o kołowym przekroju ]

    Z kolei Re = u D rho / eta ; gdzie:

    rho - gęstość wody, eta - lepkość dynamiczna, u - prędkość
    -------------

    Liczymy "od końca" uważając na wymiary.
    Re = 3 * 0.55 * 1000 / [ 10^(-3) ] = 1.65 * 10^6

    Wymiar [ Re ]
    [ Re] = m/s * m * (kg / m^3) / (Pa * s) ; Pa = paskal = N / m^2 ; N = kg * m/s^2
    Jak się to popodstawia [ użyłem strony Wolfram alfa ] to wychodzi:
    [ Re ] = bezwymiarowe

    Czyli (bezwymiarowe) lambda = 64 / (1.65 * 10^6) = 0.0000387879

    Z początkowego wzoru:

    delta_H = 0.0000387879 * (600 / 0.55) * 3^2 / 20 = około 0.019 m = 19 mm

    Wymiar [ delta_H ]
    [ delta_H ] = (m / m) * (m/s)^2 / (m/s^2) = m [ w metrach, to by się zgadzało ]

    Gęstość wody została uwzględnione w obliczeniu liczby Reynoldsa.
    Zakładamy laminarny przepływ wody w rurociągu.
    ==============================================

    Jakbym się pomylił to adres strony w Wikipedii jest taki:
    https://pl.wikipedia.org/wiki/R%C3%B3wnanie_Darcy%E2%80%99ego-Weisbacha
    Jeśli chcesz tą wysokość przeliczyć na ciśnienie to pamiętaj, że 10-metrowy słup wody wywiera ciśnienie 1 atmosfery czyli 10^5 paskala gdy g = 10 m/s^2
    W razie pytań pisz proszę na priv :)

    • Korekta:
      Nie spojrzałem na koniec tego artykułu z Wikipedii, sorry.
      Trzeba poprawić lambda bo wzór podany wyżej odnosi się do zakresu Re rzędu tysięcy, a nam wyszły miliony.
      Trzeba stosować te wzory z artykułu, przez co delta_H wyjdzie na pewno większe.

Podobne materiały

Przydatność 55% Woda.

Niemal trzy czwarte powierzchni ziemi pokrywa woda, są miejsca w oceanach, gdzie jej głębokość osiąga kilka kilometrów. Zamarznięta woda tworzy pokrywy lodowe na biegunach północnym i południowym, a najwyższe łańcuchy górskie przez cały rok pokryte są śniegami. Ciężkie chmury złożone z pary wodnej przynoszą nam opady, a tam gdzie padają deszcze i płyną rzeki, rozkwita...

Przydatność 50% Woda

Zasiedlenie lądu przez rośliny i zwierzęta łączy się ściśle z gospodarzeniem wodą przez poszczególnych osobników. Skomplikowane systemy oszczędnego gospodarowania wodą wykształcają się bardzo powoli, dlatego pierwsze lądowe rośliny i zwierzęta nie mogą jeszcze żyć w suchych strefach (np. na pustyniach). Ich występowanie ogranicza się więc do brzegowych stref mórz,...

Przydatność 50% Woda

Może na początek kilka słów o tym, czym w ogóle jest woda. Jest ona nieorganicznym związkiem tlenu z wodorem, ma postać bezbarwnej i bezwonnej cieczy. Krzepnie w temperaturze 0o C, a wrze w temp. 100o C. Jest doskonałym rozpuszczalnikiem wielu substancji. Posiada gęstość 1g/cm3. Jednak liczby te nie ukazują całego znaczenia wody. Jest ona bowiem najważniejszą substancją...

Przydatność 50% Woda

Czym jest dla nas woda? Woda jest tym wszystkim co nas otacza i tym co nas tworzy ... woda obecna jest w każdej chwili naszego życia, więc czemu chcemy ją zniszczyć? Czy nie możemy raz pomóc naturze coś stworzyć od nowa, zamiast jak zwykle zanieczyszczać to co ona stworzyła ... Spróbujmy!!! Różne działania które podejmuje człowiek wpływają na otaczające go środowisko....

Przydatność 50% Woda.

Woda Dwa atomy H, jeden O Woda, najbardziej pierwotna i powszechnie występująca substancja, jest też jedną z najcenniejszych i najważniejszych na Ziemi. Greccy filozofowie w VI wieku p.n.e. zadając pytanie o początek świata próbowali wskazując substancję, z której wszystko powstało. Tales z Miletu wybrał wodę- głosił, że wszechświat to ogromny organizmu utrzymujący...

0 odpowiada - 0 ogląda - 1 rozwiązań

Dodaj zadanie

Zobacz więcej opcji