Найти зависимость скорости понижения уровня воды в сосуде

Примеры решения задач. В трубе с внутренним диаметром 3 см течет вода

Найти зависимость скорости понижения уровня воды в сосуде

Задача 9.

В трубе с внутренним диаметром 3 см течет вода. Оп­ределить максимальный массовый расход воды при ламинарном течении. Вязкость воды 0.001 Па.с. Ламинарность движения жидкости сохраняется при числе Рейнольдса.

Решение

Массовый расход жидкости – это, аналогично объемному расходу, масса жидкости, протекающей через сечение трубы за единицу времени:

.

Так как m=ρV, то

. (1)

Считаем течение ламинарным вплоть до критического числа Рейнольдса, тогда

, (2)

где кинематическая вязкость связана с динамической:

, (3)

а средняя скорость движения жидкости v позволит найти путь, пройденный частицами воды за время dt: dl=vdt и объем протекшей через поперечное сечение S за это время жидкости:

dV=Sdl=Svdt. (4)

Решая систему уравнений (1-4), получим: , далее . Наконец, выразим площадь сечения трубы через диаметр: , тогда

.

Ответ: Qm=0.071 кг/с.

181. Давление ветра на стену равно 200Па. Определить скорость ветра, если он дует перпендикулярно стене. Плотность воздуха равна 1.29 кг/м3.

182. Струя воды диаметром 2см, движущаяся со скоростью 10 м/с, ударяется о неподвижную плоскую поверхность, поставленную перпендикулярно струе. Найти силу давления струи на поверхность, считая, что после удара о поверхность скорость частиц воды равна нулю.

183. Вода течет в горизонтально расположенной трубе пе­ременного сечения. Скорость воды в широкой части трубы 0.2 м/с. Определить скорость в узкой части трубы, диаметр которой в 1.5 раза меньше диаметра широкой части трубы.

184. В широкой части горизонтально расположенной трубы нефть течет со скоростью 2 м/с. Определить скорость нефти в узкой части, если разность давлений в широкой и узкой частях ее равна 6.65 кПа. Плотность нефти 0.9×103 кг/м3.

185. В горизонтально расположенной трубе с площадью поперечного сечения 20 см2 течет вода. В одном месте труба имеет сужение, в котором площадь сечения 12 см2. Разность уровней воды в двух манометрических трубках, установленных в широкой и узкой частях трубы, равна 8 см. Определить объемный расход жидкости.

186. Горизонтальный цилиндр насоса имеет диаметр 5 см. В нем движется со скоростью 1 м/с поршень, выталкивая воду через отверстие диаметром 2 см. С какой скоростью будет двигаться вода из отверстия? Каково будет избыточное давление воды в цилиндре?

187. К поршню шприца, расположенного горизонтально, приложена сила 15 Н. Определить скорость истечения воды из наконечника шприца, если площадь поршня 2 см2.

188. Струя воды с площадью поперечного сечения 4 см2 вытекает в горизонтальном направлении из брандспойта, распо­ложенного на высоте 2 м над поверхностью Земли, и падает на эту поверхность на расстоянии 8 м. Пренебрегая сопротивлением воздуха движению воды, найти избыточнее давление воды в рукаве, если площадь поперечного сечения рукава 50 см2.

189. На столе стоит сосуд с водой, в боковой поверхности которого имеется малое отверстие, расположенное на расстоянии h1 от дна сосуда и на расстоянии h2 от уровня воды. Уровень воды в сосуде поддерживается постоянным. На каком расстоянии от сосуда (по горизонтали) струя воды падает на стол в случаях: 1) h1=25 см, h2=16 см; 2) h1=16 см, h2=25 см?

190. В боковую поверхность сосуда вставлен горизонтальный капилляр, внутренний радиус которого равен 1 мм и длина 1.5 см. В сосуд налит глицерин, вязкость которого 1.0 Па.с, плотность 1260 кг/м3. Уровень глицерина в сосуде поддерживается постоянным на высоте 18 см выше капилляра. Какое время потребуется на то, чтобы из капилляра вытек объем глицерина 5 мл?

191. Вода течет по круглой гладкой трубе диаметром 5 см со средней по сечению скоростью 0.1 м/с. Определить число Рейнольдса для потока жидкости в трубе и указать характер течения жидкости, если критическое значение числа Рейнольдса для водных систем 2000, а коэффициент динамической вязкости воды 0.001 Па×с.

192. По трубе течет машинное масло. Максимальная ско­рость, при которой движение масла в трубе остается еще лами­нарным, равна 3.2×10-2 м/с. При какой скорости движение глицерина в той же трубе переходит из ламинарного в турбулентное? Коэффициент динамической вязкости машинного масла и глицерина 0.5 Па×с и 1.48 Па×с соответственно, а плотнос­ти 0.9×103 кг/м3 и 1.26×103 кг/м3.

193. Вода течет по круглой гладкой трубе диаметром 6 см со скоростью 10 см/с. Чему равно для этого потока воды в трубе число Рейнольдса? Каков характер движения воды? Вязкость воды 0.001 Па.с.

194. Вода течет по трубе, причем за 1 с через поперечное сечение трубы протекает объем воды 200 мл. Динамическая вязкость воды 0.001 Па.с. При каком предельном значении диаметра трубы движение воды остается ламинарным? Ламинарность движения жидкости или газа в цилиндрической трубе сохраняется при числе Рейнольдса Re

Источник: https://studopedia.ru/9_85405_primeri-resheniya-zadach.html

ПОИСК

Найти зависимость скорости понижения уровня воды в сосуде

    Истечение при переменном уровне. Опорожнение аппаратов сопровождается понижением уровня жидкости во времени, поэтому истечение происходит с падающей скоростью. Представим себе аппарат с переменным сечением Р по высоте, снабженный отверстием с площадью / для частичного или полного опорожнения (рис. 1-16, й).

Первоначальную высоту уровня (напора) обозначим через Н. Через некоторое время после начала истечения уровень жидкости окажется на некоторой высоте 2, где площадь сечения сосуда равна Р — Если за элементарный промежуток времени т уровень жидкости в аппарате понизится на величину дг, то через отверстие уйдет объем жидкости —Рс г, который, согласно уравнению (1.

38), можно выразить следующим образом  [c.67]
    Фильтрование без применения избыточного давления над фильтром или разрежения под фильтром применяется преимущественно с целью получения прозрачного фильтра и реже — для сбора осадка. При использовании фильтровальной бумаги рекомендуется брать складчатый фильтр (рис.

50), обладающий большей полезной площадью. Уровень фильтруемой жидкости не должен доходить до края фильтра. По мере понижения уровня следует доливать новые порции суспензии при уменьшении высоты столба жидкости в 2 раза скорость фильтрования снижается в 8 раз. [c.

101]

    Наблюдение за уровнем жидкости производили по мерному стеклу, расположенному на уровне 3 м, и уровень жидкости регулировали отводом масла через один или оба фильтра в линии циркуляции.

В верхней части диаметр реактора увеличен до 15,2 см, что обеспечивало дополнительный объем на случай вспенивания жидкости и для достаточно полного отделения газа от суспензии за счет понижения линейной скорости. В верхней расширенной части реактора имелась охлаждающая спираль для обеспечения стока жидкости в реактор. [c.359]

    Этап 7 определение необходимых изменений в аппаратуре, приборах управления и в условиях проведения процесса с целью достижения желаемых результатов. Если при работе экстрактора форма кривой изменения содержания водной фазы была такой, как показано на рис. 5.20 (или 5.

17, б), то концентрация побочного продукта в экстракте соответствовала количеству водной фазы, попадающей в экстракт. По модельным расчетам увеличение диаметра отверстий в верхних трех тарелках способствовало понижению кривой изменения содержания водной фазы, как показано штриховой линией на рис. 5.19.

Ожидалось, что попадание воды в экстракт при такой форме кривой будет меньше. Для того чтобы получить желаемый профиль содержания водной фазы, необходимо было наладить систему автоматического управления, в которой скорость подачи свежей воды является управляемой переменной.

Закон управления был пропорциональным плюс состояние покоя с периодом переключения, равным 3 ч. Нижний уровень расхода свежей воды также был установлен циклическим, чтобы предотвратить скачок после переключения.

Для того, чтобы можно было определять долю водной фазы по перепаду давления и чтобы поддерживать постоянную вязкость жидкости, температура на тарелке 40 автоматически контролировалась путем регулирования температуры подаваемого [c.216]

    Были найдены коэффициенты теплопередачи и перегрев пара у выхода из испарителя уровень аммиака поддерживался на высоте оси верхнего ряда труб, затем второго и последующих рядов, до пятого включительно. Скорость рассола в двух сериях опытов составляла около 0,5 м/сек и 0,8 м/сек, тепловая нагрузка — соответственно от 0,7 до 3 и от 1 до 4 тыс. ккал/м час. Опыты показали, что, если жидкость смачивает верхний или второй сверху ряды труб, коэффициенты теплопередачи одинаковы (рис. 17,а), но в первом случае капли уносятся во всасывающий трубопровод и компрессор работает влажным ходом. При понижении уровня до третьего ряда и ниже перегрев пара растет (рис. 17,6), а коэффициенты теплопередачи понижаются. [c.45]

    Метод диффузионного разбавления. Этот метод основан на нзмерепип концентрации пара, диффундирующего в газовый поток с поверхности жидкости через длинный капилляр, заполненный испытуемым веществом (рис. 69, а).

Жидкость из капилляра медленно испаряется в движущийся поток газа, проходящий мимо открытого конца капилляра через смесительную камеру. Зная размеры капилляра и скорость понижения уровня жидкости, можно вычислить концентрацию пара в газовом потоке, поступающем в детектор.

Капиллярные трубки длиной 12 см и диа.мет-ром от 50 до 450 мкм изготовлялись иа установке для вытягивания стеклянных капилляров из калиброванной трубки и заполнялись под вакуу.мом с последующим центрифугированием. Уровень жидкости в капилляре подгонялся путе.м нагревания.

Точность термо-статпровапия не ниже 0,ГС. [c.149]

    Одновременно с осуществлением горячей циркуляции катализатора пускают нагревательно-фракциони-рующий блок. Заполняют легким сырьем теплообменники, печь и низ ректификационной системы. Опрессовы-вают печь продуктом и устраняют обнаруженные неполадки.

Доводят уровень сырья внизу колонны до нормального и налаживают холодную циркуляцию продукта. Если проходимость и герметичность системы нормальные, зажигают форсунки жидкого топлива нагревательной печи (согласно инструкции) и повышают температуру сырья на выходе из печи со скоростью 40— 50 °С/ч.

Когда температура сырья на выходе из печи достигнет 200—250 °С, ее поддерживают на этом уровне до полного удаления воды из системы (до прекращения шума в нижней части колонны и повышения температуры верха колонны). По мере понижения уровня жидкости внизу колонны подкачивают свежее сырье.

Температуру сырья продолжают повышать со скоростью 50—60 °С/ч до 470—490 °С. [c.97]

    Как следует из расчета (табл. 18), тангенциальная и суммарная скорость во много раз превышают осевую, и топливо при вылете из сопла форсунки распыливается практически в плоскости сопла (отклонение составляет не более 6°).

Наши наблюдения распыливания ротационной форсункой, а также опубликованные данные 212 ] показывают, что в зависимости от режима работы (в первую очередь от расхода) можно получить три формы распада жидкости непосредственное каплеобразование, нитевой распад и пленочный. Эти формы обусловлены действием силы поверхностного натяжения на топливную пленку.

При уменьшении расхода толщина топливной пленки уменьшается до критической, пока потенциальная энергия поверхностного слоя не превысит некоторый уровень, в результате чего пленка преобразуется в ряд нитей большей толщины, чем пленка.

Дальнейшее понижение расхода приводит к уменьшению диаметра нитей, когда потенциальная энергия снова превысит определенный уровень, и с понижением расхода уменьшается число этих нитей. Уменьшение нитей имеет предел, начиная с которого топливо с краев сопла слетает в виде отдельных капель.

В результате очень малой толщины пленки капли распределяются по размерам достаточно равномерно. Эта равномерность характеризуется величиной т = 8, следовательно, отношение максимальной капли к минимальной равно 2,63, а в центробежных форсунках — 7—46,3. Повышение расхода несколько увеличит неравномерность распыливания топлива. [c.208]

    Для повышения интенсивности теплообмена в выпарном аппарате надо создавать максимально возможную скорость циркуляции раствора. При большой скорости циркуляции увеличивается коэф-циент теплопередачи и создаются благоприятные условия для предупреждения отложения осадков на поверхности теплообмена.

Оптимальный режим работы выпарного аппарата достигается при минимальных тепловых потерях с отходящим конденсатом и при получении необходимого количества вторичных паров заданных параметров.

В аппаратах с одинаковой поверхностью теплообмена максимально возможный коэффициент теплопередачи достигается в том выпарном аппарате (с естественной циркуляцией), в котором поддерживается оптимальный уровень кипящей жидкости.

По опытным данным советских и зарубежных исследователей, оитп-мальный уровень находится в пределах 30—70% в зависимости от плотности, концентрации раствора и напряжения поверхности нагрева. Уровень раствора в трубках увеличивается с увеличением плотности и концентрации.

Практически за оптимальный уровень принимают такой, при котором верхняя часть поверхности теплообмена покрыта кипящей жидкостью. Чрезмерное понижение и повышение уровня жидкости против оптимального снижает коэффициент теплопередачи и интенсивность работы аппарата. [c.83]

    На фиг. 114 постепенное понижение давления в системе характеризуется опусканием пунктирной горизонтальной линии к. Положение линии указывает на то, что общий уровень давления в в системе слишком высок для возникновения поверхностной кавитации на профиле.

Положение к,-, при котором горизонтальная линия становится касательной к вершине кривой, свидетельствует о том, что в данной области потока создались условия, при которых воз-М0Ж1Ю начало кавитации.

При давлении, которое обычно в первом приближении считают равным давлению насыщенных паров жидкости, возникают кавитационные пузырьки и начинается их рост, скорость которого зависит от физических свойств и начального состояния жидкости. Этот рост требует определенного времени.

Таким образом, для того чтобы кавитация стала видимой и слышимой, общий уровень давления в системе должен упасть до некоторой величины к. . В новых условиях скорость роста кавитационных пузырьков является функцией не только физических свойств и состояния жидкости, но также и гидродинамических характеристик потока.

Другими словами, степень развития кавитации будет зависеть от разности давлений Др, соответствующих величинам к и к., и продолжительности времени АТ, в течение которого элементарный объем жидкости находится под действием пониженного давления.

Предположим, что в каком-то частном случае для начала кавитации необходимо, чтобы произведение средней разности давлений ДР и времени, в течение которого она действует, было постоянным и равным С . Заштрихованная площадь А на фиг. 114 пропорциональна этому произведению. Коэффициент пропорциональности для 1)  [c.201]

    В типичных трещиновато-пористых пластах начальный участок 7 индикаторного графика, как уже отмечено, может вообще не прослеживаться ввиду малой упругой водоотдачи крупных трещин возмущение от центральной скважины передается по ним с очень высокой скоростью, так что уровень в наблюдательных скважинах меняется скачкообразно [3, 7] после этого в процесс сразу включается упругая водоотдача пористых блоков и на индикаторном графике фиксируется слабо наклонный участок, отвечающий ло киостационар-ному режиму (тем более наклонный, чем выше проницаемость блоков). Например, движение жидкости в пласте на первых этапах обеспечивается лишь горизонтальными трещинами, отстоящими друг от друга на десятки сантиметров, при среднем раскрытии их около 0,001 (1 мм на метр). Ввиду очень малой сжимаемости по трещинам при незначительных дополнительных нагрузках (малых понижениях), а также вследствие эффекта зависания ( 1, гл. 4) можно предположить, что первоначальное поступление воды в скважину обусловлено лишь упругим расширением самой воды в трещинах. Тогда начальный расчетный коэффициент пьезопроводности отвечает формуле (4.42), т. е. имеет порядок 10 —10 м /сут — на 3—4 порядка выше средне-нормального коэффициента пьезопроводности для подобных пород. Для дальних наблюдательных скважин влияние рассмотренного фактора в связи с относительно малыми величинами общих понижений может сказываться в течение всего периода откачки, что приведет к завышению расчетных коэффициентов пьезопроводности, определяемых но этим скважинам. [c.135]

    Какова же причина уменьшения отскока молекул ликватов и кристаллизатов. Все это происходит при попижепии температуры, когда скорость движения молекул уменьшается. При понижении температуры все молекулы стремятся слипнуться друг с другом, даже газы и образовать или твердые вещества или жидкость. Т.е. все молекулы стремятся увеличить плотность своего размещения, т.к.

энергия их движения становится настолько малой, что молекулы уже не могут оторваться друг от друга и газ превращается в жидкость, а жидкость в твердое тело. Но нри кристаллизации из расплава не происходит увеличения плотности вещества. Здесь молекулы получают способность спокойно сооружать друг с другом каркас кристаллической решетки.

Это свойство определенных групп молекул, когда они встретившись друг с другом в условиях низкой температуры сразу же обладают способностью соединяться вместе в виде кристаллической решетки кристалла.

Правда, чтобы эти кристаллы появились необходимо определенный уровень концентрации веществ, так чтобы энергия движения этих веществ по направлению к кристаллу была достаточной для его заметного роста. [c.258]

Смотреть страницы где упоминается термин Скорость понижения уровня жидкости: [c.240]    [c.187]    [c.328]    [c.344]    Основы процессов химической технологии (1967) — [ c.56 ]

Уровень скорость понижения

© 2019 chem21.info Реклама на сайте

Источник: https://www.chem21.info/info/336933/

Biz-books
Добавить комментарий