Определить критическую скорость для минерального масла и этилена при движении в трубе прямоугольного сечения

Определить критическую скорость для минерального масла и этилена при движении в трубе прямоугольного сечения (Решение → 32826)

Определить критическую скорость для минерального масла и этилена при движении в трубе прямоугольного сечения с размерами сторон a×b при температуре 20 ℃. Исходные данные: а = 10 + 18 = 28 мм; b = 20 + 18 = 38 мм;



Определить критическую скорость для минерального масла и этилена при движении в трубе прямоугольного сечения (Решение → 32826)

Значение критической скорости соответствует смене режима течения с ламинарного на турбулентный. Значение числа Рейнольдса, соответствующее этой скорости равно:
Re=2320
Число Рейнольдса:
Re=v∙dν (1)
где ν– кинематическая вязкость жидкости, м2/с;
d – диаметр круглой трубы, или эквивалентный диаметр, м.
Выразим из (1) значение критической скорости:
vкр=2320∙νd (2)
Вычислим эквивалентный диаметр трубы квадратного сечения.
dэ=4∙SП (3)
S – площадь сечения трубы, м2;
П – периметр сечения трубы, м.
S=a∙b; П=2∙(a+b)
dэ=4∙a∙b2∙(a+b)=2∙a∙ba+b
dэ=2∙28∙3828+38=32,2 мм
Определим кинематическую вязкость жидкостей при температуре 20 ℃.
Для минерального масла:
νм = 22,5 ∙ 10-6 м2/с
Для этилена
νэ = 7,77 ∙ 10-6 м2/с
Определяем критические скорости по (2):
vкр м=2320∙22,5∙10-60,0322=1,62 м/с
vкр э=2320∙7,77∙10-60,0322=0,56 м/с
Ответ: vкр м = 1,62 м/с; vкр э = 0,56 м/с