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zhanglei0314金蟲 (小有名氣)
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[求助]
瞬時(shí)流速計(jì)算問題
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大家好請(qǐng)教一個(gè)問題 用高壓氣體（比如0.5MPa，）給低壓罐充壓（初始?jí)毫?.1MPa)罐子是5M3的，連接管線是DN50的，怎樣計(jì)算過程中的瞬時(shí)速度？？有那些公式嗎？ 另外要是兩個(gè)罐子均壓，時(shí)間怎么計(jì)算？？ 麻煩大家給點(diǎn)建議，謝謝 |
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2樓2012-03-15 10:13:13
青石KL
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①計(jì)算瞬時(shí)流速：依據(jù)伯努利方程，△P/ρ=hf，hf=λ*(l/d)*(u^2/2),當(dāng)然這其中關(guān)鍵的是λ，我覺得應(yīng)該處于阻力平方區(qū)（先假設(shè)λ算出流速，然后通過流速計(jì)算雷諾數(shù)Re，然后驗(yàn)證λ）。 ②計(jì)算時(shí)間需要應(yīng)用質(zhì)量守恒定律：qm,in=dm/dt，（參看化工原理質(zhì)量守恒與連續(xù)性方程。其中qm,in=ρ*Ap*u（Ap為截面積）。那么dm/dt怎么計(jì)算了？ ③假設(shè)氣體滿足理想狀態(tài)方程PV=nRT(當(dāng)然其他的方程也適合），m=M(摩爾質(zhì)量）*PV/RT。dm/dt=d（PVM/RT)/dt（其中P是變量，其他的為固定值） ④，①中的計(jì)算可得出u=sqrt[2*△P*d/(ρ*λ*l)]，其中△P=0.5MPa-P（p為罐子2里面的瞬時(shí)壓力）將u=sqrt[2*△P*d/(ρ*λ*l)]、dm/dt=d（PVM/RT)/dt帶入qm,in=dm/dt可以得到dt=VM/{ρ*Ap*RT*sqrt[2*d/(ρ*λ*l)]}*[dP/sqrt(0.5MPa-P)]，積分就是您的時(shí)間。 希望對(duì)你有幫助。 |
3樓2012-03-15 10:30:09
zhanglei0314
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當(dāng)兩截面間的壓力變化比較大時(shí)，則需要考慮其差異。 1）：在長度為l的等徑直管中取一微元段d(l)，則可以得到微元段的流體流動(dòng)阻力損失為：d(hf)=λ*d(l)/d*u^2/2.然后通過積分可以得到公式①（下圖），其中ω為質(zhì)量流速、υ=1/ρ(即密度的倒數(shù)）、d為管徑、λ為摩擦系數(shù)、l為管線長度。整個(gè)方程的積分項(xiàng)取決于氣體的p-υ關(guān)系，若按照理想氣體處理，有： 等溫過程：P*υ=常數(shù)（公式②）； 絕熱過程：P*υ^γ=常數(shù)（公式③）； 多變過程：P*υ^κ=常數(shù)（公式④），式中γ、κ為氣體的絕熱系數(shù)和多變系數(shù)。 將適合的過程特征的相應(yīng)方程帶入公式①中并積分，即可獲得氣體輸送管路計(jì)算的機(jī)械能衡算式。 希望對(duì)你有幫助。具體的參考資料可以參考傳遞現(xiàn)象，化工原理，或者氣體動(dòng)力學(xué)。 公式① |
6樓2012-03-26 14:47:00
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