题目
6-5有一长l=3500m,直径l=3500m的输油管段,若通过的流量l=3500m,油的密度l=3500m动力黏度l=3500m,求在此管道中的沿程水头损失。
6-5有一长
,直径
的输油管段,若通过的流量
,油的密度
动力黏度
,求在此管道中的沿程水头损失。
题目解答
答案
解：要计算输油管段中的沿程水头损失，可以使用达西-魏布尔克定律，其公式为：
首先，将给定的流量 
转换为流速 v ：
其中 A 是管道横截面积：
计算管道横截面积：
将流量转换为流速：
接下来，计算雷诺数 Re ：
其中 
是油的密度， 是动力黏度， D = 0.3 m 是管道直径。
根据雷诺数查找摩阻系数 f 的近似值，通常需要参考摩阻图表或使用经验公式。在此假设使用摩阻系数 f = 0.02 作为近似值。
现在可以计算水头损失
：
将数据代入：
计算水头损失 ：
因此，在这段长为 3500 m，直径为 300 mm 的输油管段中，沿程的水头损失约为 68.16 m。
解析
步骤 1：计算管道横截面积
管道横截面积 A 可以通过公式 A = πd²/4 计算，其中 d 是管道直径。
步骤 2：计算流速 v
流速 v 可以通过公式 v = qv / A 计算，其中 qv 是流量。
步骤 3：计算雷诺数 Re
雷诺数 Re 可以通过公式 Re = ρvd / μ 计算，其中 ρ 是油的密度，v 是流速，d 是管道直径，μ 是动力黏度。
步骤 4：确定摩阻系数 f
根据雷诺数 Re 查找摩阻系数 f 的近似值，通常需要参考摩阻图表或使用经验公式。在此假设使用摩阻系数 f = 0.02 作为近似值。
步骤 5：计算沿程水头损失 hf
沿程水头损失 hf 可以通过公式 hf = f(L/D)(v²/2g) 计算，其中 L 是管道长度，D 是管道直径，v 是流速，g 是重力加速度。
管道横截面积 A 可以通过公式 A = πd²/4 计算，其中 d 是管道直径。
步骤 2：计算流速 v
流速 v 可以通过公式 v = qv / A 计算，其中 qv 是流量。
步骤 3：计算雷诺数 Re
雷诺数 Re 可以通过公式 Re = ρvd / μ 计算，其中 ρ 是油的密度，v 是流速，d 是管道直径，μ 是动力黏度。
步骤 4：确定摩阻系数 f
根据雷诺数 Re 查找摩阻系数 f 的近似值，通常需要参考摩阻图表或使用经验公式。在此假设使用摩阻系数 f = 0.02 作为近似值。
步骤 5：计算沿程水头损失 hf
沿程水头损失 hf 可以通过公式 hf = f(L/D)(v²/2g) 计算，其中 L 是管道长度，D 是管道直径，v 是流速，g 是重力加速度。