题目
11 在内径为50mm的铅管中输送20℃硫酸,流量为 (m)^3/h, 输送条件下硫-|||-酸的密度为 /(m)^3, 黏度为23cP。试判断其流动类型。
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算流速
首先，我们需要计算硫酸在管道中的流速。流速的计算公式为：$u = \dfrac{Q}{A}$，其中 $Q$ 是流量，$A$ 是管道的横截面积。流量 $Q = 3 m^3/h$，需要转换为 $m^3/s$，即 $Q = \dfrac{3}{3600} m^3/s$。管道的内径为 $50 mm$，即 $0.05 m$，因此管道的横截面积 $A = \dfrac{\pi}{4}d^2 = \dfrac{\pi}{4} \times (0.05)^2 m^2$。将这些值代入流速公式中，得到流速 $u$。
步骤 2：计算雷诺数
雷诺数的计算公式为：${R}_{e} = \dfrac{d \rho u}{\mu}$，其中 $d$ 是管道的直径，$\rho$ 是流体的密度，$u$ 是流速，$\mu$ 是流体的黏度。将已知的值代入公式中，计算雷诺数 ${R}_{e}$。
步骤 3：判断流动类型
根据雷诺数的大小，可以判断流体的流动类型。如果雷诺数小于2000，则流体作层流流动；如果雷诺数大于4000，则流体作湍流流动；如果雷诺数在2000到4000之间，则流体作过渡流动。
首先，我们需要计算硫酸在管道中的流速。流速的计算公式为：$u = \dfrac{Q}{A}$，其中 $Q$ 是流量，$A$ 是管道的横截面积。流量 $Q = 3 m^3/h$，需要转换为 $m^3/s$，即 $Q = \dfrac{3}{3600} m^3/s$。管道的内径为 $50 mm$，即 $0.05 m$，因此管道的横截面积 $A = \dfrac{\pi}{4}d^2 = \dfrac{\pi}{4} \times (0.05)^2 m^2$。将这些值代入流速公式中，得到流速 $u$。
步骤 2：计算雷诺数
雷诺数的计算公式为：${R}_{e} = \dfrac{d \rho u}{\mu}$，其中 $d$ 是管道的直径，$\rho$ 是流体的密度，$u$ 是流速，$\mu$ 是流体的黏度。将已知的值代入公式中，计算雷诺数 ${R}_{e}$。
步骤 3：判断流动类型
根据雷诺数的大小，可以判断流体的流动类型。如果雷诺数小于2000，则流体作层流流动；如果雷诺数大于4000，则流体作湍流流动；如果雷诺数在2000到4000之间，则流体作过渡流动。