压力流量问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/15 10:07:03
请教老师 容器里有1升的液体 压力为0.2MPA 问用多少毫米直径的管 可以让他5分钟流完
非常感谢 长度大概是50公分 压力恒定

1、压力恒定吗?
2、管道多长,很长与很短用时大不相同。
3、问题明确后,可以计算。

恒压力为0.2MPA,压力很大,管内径只需1毫米,就可以让它5分钟流完 。计算如下:
0.2MPA,相当于水头 H = 20 m
管内径1毫米,即 D = 0.001m
取沿程阻力系数 入=0.02,管进口局部阻力系数j=0.5,则管子的流量系数为:
K=1/(1+入L/D+j)^(1/2)=1/(1+0.02*1/0.001+0.5)^(1/2)= 0.22
流量 Q=K(3.14D^2/4)(2gH)^(1/2)=0.22*(3.14*0.001^2/4)(2*9.8*20)^(1/2)=3.42*10^(-6) m^3/s
放空时间 T = W/Q =0.001/3.42*10^(-6) = 292.4 s = 4.87 min,略小于5分钟。

我来算算。

1升的液体,300秒内流完,在自然流淌的情况下假设这个过程是匀速的 ,那么
流速是3.33毫升/秒.也是流量3.33毫升/秒.
要保证这个流量,可以算得一个出水口的直径.
每秒3.33毫升管径越大,需要通过的管子长度越短.设半径为X,管长为Y.
有关系式:
管子面积 (圆周率*半径的平方) * 管长 * 时问 = 流量
管的截面积 (圆周率 * X的平方 ) * Y * 时间 = 3.33毫升/每秒
这个关系式会有一个图形曲线,在线上的点都可以找到一组X Y.
正常情况下,在0.2MPA的状态下管口的直径只会比这个更小.容器内加压后流速一定会快是不言而喻的.

这个题中的变数多,不定的量也多,如:

1 题中未提容器的直径有多大,理论上开口越大,液体每秒钟通过的长度(就是管长)越短,这个管径取值的上限是容器的直径.就是等于可能把容器的底都打开来满足条件.不能再大了.

2 容器的大小,开口的位置等.容器太大,且在侧壁开口的话,若一升液体在容器其内的高度还