Vitesse moyenne de l'écoulement du fluide Calculatrice

✖La viscosité dynamique d'un fluide est la mesure de sa résistance à l'écoulement lorsqu'une force externe est appliquée.ⓘ Viscosité dynamique [μ_viscosity]			+10% -10%
✖Le gradient de pression est le changement de pression par rapport à la distance radiale de l'élément.ⓘ Gradient de pression [dp\|dr]			+10% -10%
✖Le rayon du tuyau est le rayon du tuyau à travers lequel le fluide s'écoule.ⓘ Rayon du tuyau [R]			+10% -10%

✖La vitesse moyenne est définie comme la vitesse moyenne d'un fluide en un point et sur un temps arbitraire T.ⓘ Vitesse moyenne de l'écoulement du fluide [V_mean]

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Formule

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Vitesse moyenne de l'écoulement du fluide

Formule

`"V"_{"mean"} = (1/(8*"μ"_{"viscosity"}))*"dp|dr"*"R"^2`

Exemple

`"0.039675m/s"=(1/(8*"10.2P"))*"17N/m³"*("138mm")^2`

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Vitesse moyenne de l'écoulement du fluide Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Vitesse moyenne = (1/(8*Viscosité dynamique))*Gradient de pression*Rayon du tuyau^2
V_mean = (1/(8*μ_viscosity))*dp|dr*R^2
Cette formule utilise 4 Variables

Variables utilisées

Vitesse moyenne - (Mesuré en Mètre par seconde) - La vitesse moyenne est définie comme la vitesse moyenne d'un fluide en un point et sur un temps arbitraire T.
Viscosité dynamique - (Mesuré en pascals seconde) - La viscosité dynamique d'un fluide est la mesure de sa résistance à l'écoulement lorsqu'une force externe est appliquée.
Gradient de pression - (Mesuré en Newton / mètre cube) - Le gradient de pression est le changement de pression par rapport à la distance radiale de l'élément.
Rayon du tuyau - (Mesuré en Mètre) - Le rayon du tuyau est le rayon du tuyau à travers lequel le fluide s'écoule.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Viscosité dynamique: 10.2 équilibre --> 1.02 pascals seconde (Vérifiez la conversion ici)
Gradient de pression: 17 Newton / mètre cube --> 17 Newton / mètre cube Aucune conversion requise
Rayon du tuyau: 138 Millimètre --> 0.138 Mètre (Vérifiez la conversion ici)

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

V_mean = (1/(8*μ_viscosity))*dp|dr*R^2 --> (1/(8*1.02))*17*0.138^2

Évaluer ... ...

V_mean = 0.039675

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

0.039675 Mètre par seconde --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

0.039675 Mètre par seconde <-- Vitesse moyenne

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Rithik Agrawal

Institut national de technologie du Karnataka (NITK), Surathkal

Rithik Agrawal a créé cette calculatrice et 1300+ autres calculatrices!

Vérifié par M Naveen

Institut national de technologie (LENTE), Warangal

M Naveen a validé cette calculatrice et 900+ autres calculatrices!

< 12 Écoulement laminaire stable dans les tuyaux circulaires - Loi de Hagen Poiseuille Calculatrices

Distance de l'élément à partir de la ligne centrale en fonction de la vitesse en tout point de l'élément cylindrique

Aller Distance radiale = sqrt((Rayon du tuyau^2)-(-4*Viscosité dynamique*Vitesse du fluide dans le tuyau/Gradient de pression))

Contrainte de cisaillement à tout élément cylindrique compte tenu de la perte de charge

Aller Contrainte de cisaillement = (Poids spécifique du liquide*Perte de charge due au frottement*Distance radiale)/(2*Longueur du tuyau)

Distance de l'élément à partir de la ligne centrale compte tenu de la perte de charge

Aller Distance radiale = 2*Contrainte de cisaillement*Longueur du tuyau/(Perte de charge due au frottement*Poids spécifique du liquide)

Vitesse en tout point de l'élément cylindrique

Aller Vitesse du fluide dans le tuyau = -(1/(4*Viscosité dynamique))*Gradient de pression*((Rayon du tuyau^2)-(Distance radiale^2))

Décharge à travers le tuyau en fonction du gradient de pression

Aller Décharge dans le tuyau = (pi/(8*Viscosité dynamique))*(Rayon du tuyau^4)*Gradient de pression

Gradient de vitesse donné Gradient de pression au niveau de l'élément cylindrique

Aller Gradient de vitesse = (1/(2*Viscosité dynamique))*Gradient de pression*Distance radiale

Vitesse moyenne de l'écoulement du fluide

Aller Vitesse moyenne = (1/(8*Viscosité dynamique))*Gradient de pression*Rayon du tuyau^2

Distance entre l'élément et la ligne centrale en fonction du gradient de vitesse au niveau de l'élément cylindrique

Aller Distance radiale = 2*Viscosité dynamique*Gradient de vitesse/Gradient de pression

Distance de l'élément à partir de la ligne centrale compte tenu de la contrainte de cisaillement à tout élément cylindrique

Aller Distance radiale = 2*Contrainte de cisaillement/Gradient de pression

Contrainte de cisaillement à n'importe quel élément cylindrique

Aller Contrainte de cisaillement = Gradient de pression*Distance radiale/2

Vitesse moyenne de l'écoulement donnée Vitesse maximale à l'axe de l'élément cylindrique

Aller Vitesse moyenne = 0.5*Vitesse maximale

Vitesse maximale à l'axe de l'élément cylindrique étant donné la vitesse moyenne de l'écoulement

Aller Vitesse maximale = 2*Vitesse moyenne

Vitesse moyenne de l'écoulement du fluide Formule

Vitesse moyenne = (1/(8*Viscosité dynamique))*Gradient de pression*Rayon du tuyau^2
V_mean = (1/(8*μ_viscosity))*dp|dr*R^2

Quelle est la vitesse moyenne de l'écoulement?

La moyenne temporelle de la vitesse d'un fluide en un point fixe, sur un intervalle de temps quelque peu arbitraire T compté à partir d'un temps fixe t0.

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