По оси трубопровода с внутренним диаметром D=160 мм, установлена трубка Пито-Прандтля (рис. 1). Дифференциальный

По оси трубопровода с внутренним диаметром D=160 мм, установлена трубка Пито-Прандтля (рис. 1). Дифференциальный манометр, подсоединенный к трубке, показывает разность уровней Н=100 мм, и заполнен жидкостью, относительная плотность которой Δ=0,65. По трубопроводу проходит диоксид углерода при абсолютном давлении Рабс=12 ат и температуре t=500С. Определить массовый расход газа G, кг/с. Рис. 1 – Схема к задаче 2

1. Массовый расход газа находится по формуле:
G=v∙S∙ρ,
где -средняя скорость движения газа по трубопроводу, м/с;
S-площадь поперечного сечения трубопровода, м2;
ρ-плотность газа при заданных давлении и температуре, кг/м3.
2. Для определения средней скорости газа предварительно рассчитаем скорость газа по оси трубопровода (максимальную), которая находится по формуле:
vмах=2∙g∙H∙ρм-ρρ,
где ρм=Δ·1000=0,65·1000=650 кг/м3 – плотность жидкости в манометре.
Плотность газа:
ρ=М22,4∙Т0∙РабсТ∙Р0,
где М – мольная масса газа, кг/кмоль; М=44 кг/моль - для СО2;
Т0, Р0-температура и давление, соответствующие нормальным условиям, равные соответственно 273 К и 760 мм рт.ст.;
Т – температура газа, К; Т=t+273=50+273=323 К.
Рабс-абсолютное давление газа, мм . рт.ст.:
Рабс=12∙735=8820 мм рт.ст.,
где 735 – коэффициент для перевода технических атмосфер в мм рт.ст.(1 ат=735 мм рт.ст.)
ρ=4422,4∙273∙8820323∙760=19,27кгм3
vмах=2∙9,81∙0,1∙650-19,2719,27=8мс
Среднюю скорость газа можно найти с помощью графической зависимости отношения v/vмах от критерия Рейнольдса (рис.2).
Чтобы воспользоваться этим графиком, необходимо предварительно определить значение критерия Рейнольдса:
Re=vмах∙D∙ρμ,
где -коэффициент динамической вязкости газа, Па·с; согласно справочным данным, для СО2 при 500С μ=0,016·10-3 Па·с.
Re=8∙0,16∙19,270,016∙10-3=1541600
Зная значение критерия Рейнольдса, по рис

. рт.ст.:
Рабс=12∙735=8820 мм рт.ст.,
где 735 – коэффициент для перевода технических атмосфер в мм рт.ст.(1 ат=735 мм рт.ст.)
ρ=4422,4∙273∙8820323∙760=19,27кгм3
vмах=2∙9,81∙0,1∙650-19,2719,27=8мс
Среднюю скорость газа можно найти с помощью графической зависимости отношения v/vмах от критерия Рейнольдса (рис.2).
Чтобы воспользоваться этим графиком, необходимо предварительно определить значение критерия Рейнольдса:
Re=vмах∙D∙ρμ,
где -коэффициент динамической вязкости газа, Па·с; согласно справочным данным, для СО2 при 500С μ=0,016·10-3 Па·с.
Re=8∙0,16∙19,270,016∙10-3=1541600
Зная значение критерия Рейнольдса, по рис