Как определить режим движения жидкости в трубопроводе диаметром 125 мм при Q=88,2 м^3/ч и температуре воды 150 градусов

Сквозь_Огонь_И_Воду

25

Для определения режима движения жидкости в трубопроводе вам понадобится использовать число Рейнольдса. Рассмотрим пошаговое решение этой задачи.

Шаг 1: Определите вязкость воды при данной температуре.
Наиболее точное значение для вязкости воды при этой температуре можно найти в специальных таблицах либо воспользовавшись приближенной формулой, которая дает хорошие результаты для рабочих инженерных расчетов:
\[\nu = \dfrac{1.14 \times 10^{-6} \cdot 10^{247.8}}{(150 + 273)} = 0.362 \times 10^{-6} \, м^2/с.\]

Шаг 2: Определите скорость течения жидкости в трубопроводе.
Для этого воспользуемся формулой:
\[v = \dfrac{Q}{S},\]
где \(Q\) - объемный расход воды, \(S\) - площадь поперечного сечения трубопровода.

Поскольку диаметр трубопровода дан, мы можем найти площадь сечения, предварительно переведя диаметр в радиус:
\[r = \dfrac{125}{2} = 62.5 \, мм = 0.0625 \, м.\]
Теперь можно найти площадь сечения:
\[S = \pi \cdot r^2 = \pi \cdot (0.0625)^2 = 0.01227 \, м^2.\]

Подставляя значения, получим:
\[v = \dfrac{88.2}{0.01227} = 7179.99 \, \dfrac{м^3}{ч \cdot м^2}.\]

Шаг 3: Определите число Рейнольдса.
Число Рейнольдса (Re) выражает отношение инерционных сил к вязким силам и позволяет определить режим движения жидкости в трубопроводе. Для определения числа Рейнольдса используется следующая формула:
\[Re = \dfrac{v \cdot d}{\nu},\]
где \(d\) - диаметр трубопровода.

Подставив значения, получим:
\[Re = \dfrac{7179.99 \cdot 0.125}{0.362 \times 10^{-6}} = 2.469 \times 10^6.\]

Шаг 4: Определите режим движения жидкости.
По значению числа Рейнольдса можно определить режим движения жидкости. В данном случае будет применяться критерий разделения на два режима:
1. При \(Re < 2000\) - ламинарный режим движения.
2. При \(Re \geq 2000\) - турбулентный режим движения.

Подставим полученное значение числа Рейнольдса:
\[Re = 2.469 \times 10^6.\]

Таким образом, количество Рейнольдса превышает значение 2000, что означает, что режим движения жидкости в трубопроводе с диаметром 125 мм при данной скорости и температуре будет турбулентным.