Author's photo
Bibiána B.
mechanika

ANALÝZA PRÚDENIA TEKUTÍN

Dobrý deň, vedel by mi niekto pomôcť s týmto príkladom ?


Voda o dynamické viskozitě 1,54·10-3 N·s·m-2 protéká potrubím o průměru 2 cm a vytéká do nádoby o objemu 500 mL. Za jaký nejkratší čas můžeme nádobu proudem vody z potrubí naplnit, pokud platí podmínka, že průtok potrubím musí být laminární (Re < 2100). Pokud teplotu vody zvýšíme, vypočtený čas se zkrátí nebo prodlouží? (Viskozita vody se s teplotou mění podobně, jako například viskozita oleje)

1 odpoveď
Označíme:
e = 0,00154 Pa.s - viskozita vody
d = 2 cm = 0,02 m - priemer potrubia
V = 500 ml = 0,5 dm3 = 0,0005 m3
R < 2100 - Reynoldsovo číslo)
S - prierez potrubia [m2]
Q - sekundový prietok vody [m3/s]
v - rýchlosť prúdenia vody [m/s]
t - čas [s]
s = 1000 kg/m3 - hustota vody
p = číslo pí
Pre Reynoldsovo číslo platí
R = s/e.v.d
Odtiaľ
v = (R.e)/(s.d)
Pretečené množstvo vody za sekundu
Q = S.v
a zároveň aj
Q = V/t
S.v = V/t
t = V/(S.v) = V/[p.(d/2)^2.(R.e)/(s.d)] = (4,s.V)/(p.d.e.R) = (4.1000.0,0005)/(3,14.0,02.0,00154.2100) = 9,8 s