21.4
Рассмотрим воздух, проходящий по трубе со скоростью 300 Кельвинов при стандартном атмосферном давлении, с массовым расходом 0,0163 килограмма в секунду. Если поток предполагается ламинарным, определите минимально допустимый диаметр трубы.
Ламинарный поток достигается, когда число Рейнольдса не превышает 2100. Этот расчет начинается с выражения скорости в терминах расхода и площади поперечного сечения.
Для круглой трубы скорость зависит от расхода и диаметра трубы. Подстановка этого выражения для скорости в формулу числа Рейнольдса, которая включает плотность, скорость, диаметр и вязкость, позволяет решить проблему скорости потока.
Учитывая заданный расход, плотность жидкости рассчитывается с использованием известных значений давления, газовой постоянной и температуры, что составляет примерно 1,177 кг на кубический метр.
При известных величинах массового расхода и плотности объемный расход составляет около 0,0138 кубических метров в секунду.
Используя стандартное значение вязкости, требуемый диаметр трубы для обеспечения ламинарного потока составляет примерно 0,46 метра, сохраняя число Рейнольдса на уровне 2100.
Ламинарный поток возникает, когда жидкость плавно движется параллельными слоями с минимальным перемешиванием и турбулентностью. В механике жидкости об…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.