ZAD I.17 Stanisław Galiński M-poścg
Ciśnienie statyczne przepływającej rurociągiem strugi wody równe jest p
s
=0 [MPa]. Ciśnienie
otoczenia wynosi p
o
=1000 [hPa], zaś ciśnienie całkowite absolutne p
ca
przepływającej wody
wyrażone w milimetrach słupa rtęci jest równe h
ca
=790 [mmHg].
Obliczyć prędkość substancjalną u przepływającej wody wiedząc, że objętościowa gęstość
zasobu masy rtęci ρ
Hg
=13546 [kg/m
3
] zaś wody ρ
H2O
= 1000 [kg/m
3
].
Dane:
p
s
= 0 [hPa]
p
o
= 1000 [hPa]
h
ca
= 790[mmHg]
ρ
Hg
= 13546 [kg/m
3
]
ρ
H2O
= 1000 [kg/m
3
]
Szukane:
u = ?
1.
Model pomiaru ciśnienia w przepływie substancjalnym strugi płynu:
u - prędkość substancjalna wody
ρ
H2O
- objętościowa gęstość zasobu masy wody
p
c
- ciśnienie całkowite
p
s
- ciśnienie statyczne
p
o
- ciśnienie otoczenia
p
sa
- ciśnienie statyczne absolutne
p
ca
- ciśnienie całkowite absolutne
P
d
- ciśnienie dynamiczne
p
ca
= p
c
+ p
o
p
sa
= p
s
+p
o
p
d
= p
ca
– p
sa
= p
c
– p
s
2
2
u
p
d
2. Przeliczenie jednostek ciśnienia całkowitego absolutnego przepływającej wody podanych w
mm słupa rtęci na jednostki układu SI:
g
h
=
p
ca
ca
Hg
3. Wyznaczenie ciśnienia dynamicznego przepływającej wody p
d
:
p
d
= p
ca
- p
sa
p
sa
= p
s
+ p
o
Stąd:
p
d
= p
ca
- p
s
- p
o
Uwzględniając:
ps=0
Otrzymamy:
pd= pca - po =
o
Hg
ca
p
g
h
4. Wyznaczenie prędkości substancjalnej przepływu strugi wody:
Uwzględniając definicję prędkości dynamicznej:
2
2
2
u
p
O
H
d
Otrzymamy:
O
H
o
Hg
ca
O
H
d
p
g
h
p
u
2
2
)
(
2
2
5. Rachunek mian prędkości substancjalnej przepływającej strugi wody:
2
2
3
2
2
3
2
3
2
1
]
[
s
m
kg
m
m
s
m
kg
kg
m
m
N
m
kg
Pa
u
s
m
u
6. Obliczenie wartości prędkości substancjalnej przepływu u:
s
m
p
g
h
u
O
H
o
Hg
ca
156
.
3
1000
100000
81
.
9
13546
79
.
0
2
)
(
2
2