Vitesse du fluide pour la perte de charge due à une obstruction dans le tuyau Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Vitesse d'écoulement dans le tuyau = (sqrt(Perte de charge due à une obstruction dans le tuyau*2*[g]))/((Zone de section transversale du tuyau/(Coefficient de contraction dans un tuyau*(Zone de section transversale du tuyau-Zone maximale d'obstruction)))-1)
Vf = (sqrt(Ho*2*[g]))/((A/(Cc*(A-A')))-1)
Cette formule utilise 1 Constantes, 1 Les fonctions, 5 Variables
Constantes utilisées
[g] - Accélération gravitationnelle sur Terre Valeur prise comme 9.80665
Fonctions utilisées
sqrt - Une fonction racine carrée est une fonction qui prend un nombre non négatif comme entrée et renvoie la racine carrée du nombre d'entrée donné., sqrt(Number)
Variables utilisées
Vitesse d'écoulement dans le tuyau - (Mesuré en Mètre par seconde) - La vitesse d'écoulement à travers le tuyau est la vitesse d'écoulement de tout fluide provenant du tuyau.
Perte de charge due à une obstruction dans le tuyau - (Mesuré en Mètre) - La perte de charge due à une obstruction dans un tuyau fait référence à une mesure de l'énergie dissipée dans un tuyau en raison d'une obstruction dans le tuyau.
Zone de section transversale du tuyau - (Mesuré en Mètre carré) - La zone de section transversale d'un tuyau est la zone d'une forme bidimensionnelle obtenue lorsqu'un tuyau est coupé perpendiculairement à un axe spécifié en un point.
Coefficient de contraction dans un tuyau - Le coefficient de contraction dans un tuyau est défini comme le rapport entre la surface du jet au niveau de la veine contractée et la surface de l'orifice.
Zone maximale d'obstruction - (Mesuré en Mètre) - La zone maximale d'obstruction est considérée comme la zone occupée par la particule d'obstruction à l'intérieur d'un tuyau contenant un écoulement de liquide.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Perte de charge due à une obstruction dans le tuyau: 7.36 Mètre --> 7.36 Mètre Aucune conversion requise
Zone de section transversale du tuyau: 0.0113 Mètre carré --> 0.0113 Mètre carré Aucune conversion requise
Coefficient de contraction dans un tuyau: 0.6 --> Aucune conversion requise
Zone maximale d'obstruction: 0.0017 Mètre --> 0.0017 Mètre Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
Vf = (sqrt(Ho*2*[g]))/((A/(Cc*(A-A')))-1) --> (sqrt(7.36*2*[g]))/((0.0113/(0.6*(0.0113-0.0017)))-1)
Évaluer ... ...
Vf = 12.4918557765445
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
12.4918557765445 Mètre par seconde --> Aucune conversion requise
RÉPONSE FINALE
12.4918557765445 12.49186 Mètre par seconde <-- Vitesse d'écoulement dans le tuyau
(Calcul effectué en 00.004 secondes)

Crédits

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Créé par Maiarutselvan V
Collège de technologie PSG (PSGCT), Coimbatore
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Vérifié par Sanjay Krishna
École d'ingénierie Amrita (ASE), Vallikavu
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17 Régime de flux Calculatrices

Vitesse du fluide pour la perte de charge due à une obstruction dans le tuyau
​ Aller Vitesse d'écoulement dans le tuyau = (sqrt(Perte de charge due à une obstruction dans le tuyau*2*[g]))/((Zone de section transversale du tuyau/(Coefficient de contraction dans un tuyau*(Zone de section transversale du tuyau-Zone maximale d'obstruction)))-1)
Vitesse d'écoulement à la sortie de la buse
​ Aller Vitesse d'écoulement dans le tuyau = sqrt(2*[g]*Tête à la base de la buse/(1+(4*Coefficient de friction du tuyau*Longueur du tuyau*(Zone de buse à la sortie^2)/(Diamètre du tuyau*(Zone de section transversale du tuyau^2)))))
Vitesse du liquide à vena-contracta
​ Aller Vitesse de la veine contractée liquide = (Zone de section transversale du tuyau*Vitesse d'écoulement dans le tuyau)/(Coefficient de contraction dans un tuyau*(Zone de section transversale du tuyau-Zone maximale d'obstruction))
Force de ralentissement pour la fermeture progressive des vannes
​ Aller Force de retardement sur le liquide dans le tuyau = Densité du fluide dans le tuyau*Zone de section transversale du tuyau*Longueur du tuyau*Vitesse d'écoulement dans le tuyau/Temps requis pour fermer la vanne
Décharge dans un tuyau équivalent
​ Aller Décharge par tuyau = sqrt((Perte de charge dans un tuyau équivalent*(pi^2)*2*(Diamètre du tuyau équivalent^5)*[g])/(4*16*Coefficient de friction du tuyau*Longueur du tuyau))
Coefficient de contraction pour contraction soudaine
​ Aller Coefficient de contraction dans un tuyau = Vitesse du fluide à la section 2/(Vitesse du fluide à la section 2+sqrt(Perte de tête Contraction soudaine*2*[g]))
Temps nécessaire pour fermer la vanne pour la fermeture progressive des vannes
​ Aller Temps requis pour fermer la vanne = (Densité du fluide dans le tuyau*Longueur du tuyau*Vitesse d'écoulement dans le tuyau)/Intensité de la pression de la vague
Vitesse à la section 2-2 pour contraction soudaine
​ Aller Vitesse du fluide à la section 2 = (sqrt(Perte de tête Contraction soudaine*2*[g]))/((1/Coefficient de contraction dans un tuyau)-1)
Vitesse à la section 1-1 pour un élargissement soudain
​ Aller Vitesse du fluide à la section 1 = Vitesse du fluide à la section 2+sqrt(Perte de tête, hypertrophie soudaine*2*[g])
Vitesse à la section 2-2 pour un élargissement soudain
​ Aller Vitesse du fluide à la section 2 = Vitesse du fluide à la section 1-sqrt(Perte de tête, hypertrophie soudaine*2*[g])
Contrainte circonférentielle développée dans la paroi du tuyau
​ Aller Contrainte circonférentielle = (Augmentation de pression à la vanne*Diamètre du tuyau)/(2*Épaisseur du tuyau de transport de liquide)
Vitesse d'écoulement à la sortie de la buse pour l'efficacité et la tête
​ Aller Vitesse d'écoulement dans le tuyau = sqrt(Efficacité pour la buse*2*[g]*Tête à la base de la buse)
Contrainte longitudinale développée dans la paroi du tuyau
​ Aller Contrainte longitudinale = (Augmentation de pression à la vanne*Diamètre du tuyau)/(4*Épaisseur du tuyau de transport de liquide)
Vitesse du fluide dans le tuyau pour la perte de charge à l'entrée du tuyau
​ Aller Rapidité = sqrt((Perte de charge à l'entrée du tuyau*2*[g])/0.5)
Vitesse à la sortie pour la perte de charge à la sortie du tuyau
​ Aller Rapidité = sqrt(Perte de charge à la sortie du tuyau*2*[g])
Temps mis par l'onde de pression pour voyager
​ Aller Temps nécessaire pour voyager = 2*Longueur du tuyau/Vitesse de l'onde de pression
Force requise pour accélérer l'eau dans le tuyau
​ Aller Forcer = Masse d'eau*Accélération du liquide

Vitesse du fluide pour la perte de charge due à une obstruction dans le tuyau Formule

Vitesse d'écoulement dans le tuyau = (sqrt(Perte de charge due à une obstruction dans le tuyau*2*[g]))/((Zone de section transversale du tuyau/(Coefficient de contraction dans un tuyau*(Zone de section transversale du tuyau-Zone maximale d'obstruction)))-1)
Vf = (sqrt(Ho*2*[g]))/((A/(Cc*(A-A')))-1)

Quel est l'effet d'avoir une obstruction dans un tuyau?

La particule qui occupe une certaine quantité d'espace ou de surface dans un tuyau a tendance à distraire la vitesse d'écoulement du fluide circulant à travers le tuyau et provoque une perte d'énergie. La perte de tête due à une obstruction est égale à la perte de tête due à l'expansion de la veine-contracta à la section 2-2.

Qu'est-ce que la vena-contracta?

La veine contracta est le point d'un flux de fluide où le diamètre du flux est le plus petit et la vitesse du fluide est à son maximum, comme dans le cas d'un flux sortant d'une buse. C'est un endroit où la section transversale est minimale.

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