Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,909

Аналитический метод математического расчета массового расхода нитробензола

Коротеева Е.А. 1 Мокрецова И.С. 1 Ребро И.В. 1 Мустафина Д.А. 1
1 Волжский политехнический институт, филиал Волгоградского государственного технического университета

По трубопроводу диаметром 25×2,5 самотеком стекает нитробензол с температурой 20 °С. Начальная точка трубопровода выше конечной точки на 200 мм. Длина горизонтальной части трубопровода 240 м. Определить массовый расход нитробензола.

Имеем исходные данные: диаметр трубопровода: dн×δ = 25×2,5 мм (диаметр наружный толщину стен); длина трубопровода: l = 240 м; жидкость: нитробензол t = 20 °С; разность между начальной и конечной точками трубопровода h = 200 мм. Необходимо определить массовый расход нитробензола G [кг/с].

pic_76.wmf

Расчетная схема трубопровода

Массовый расход жидкости определяется из формулы:

G = ω∙Fсеч∙ρ [кг/с],

где ω [м/с] – скорость нитробензола, неизвестна, F [м2] – площадь живого сечения потока, можно вычислить по формуле: Eqn262.wmf, ρ[кг/м3] – плотность нитробензола, принимается из справочной литературы

Неизвестную величину, скорость нитробензола можно определить из формулы вычисления числа Рейнольдса:

Eqn263.wmf [м/с], (1)

где µ [Па∙с] – коэффициент динамической вязкости нитробензола при t = 20 °С.

Однако точное значение числа Рейнольдса нам неизвестно. Предположим, что режим движения жидкости в случае безнапорного течения – ламинарный. Полный же напор жидкости обусловлен только линейными потерями и создается разностью высот конечных точек трубопровода h = 200 мм. Полный напор определяем из уравнения Дарси–Вейсбаха:

Eqn264.wmf [м],

где h = 200 мм = 200 [м].

Коэффициент сопротивления трения Eqn265.wmf – для жидкости, движущейся в прямой круглой трубке при ламинарном режиме движения.

Таким образом:

Eqn266.wmf

или

Eqn267.wmf (2)

Подставляем в уравнение (2) уравнение (1), получаем

Eqn268.wmf

Раскрываем скобки:

Eqn269.wmf

Подставляем

Eqn270.wmf

Получаем

Eqn271.wmf

или

Eqn272.wmf

Определяем скорость движения из формулы:

Eqn273.wmf

где

Eqn274.wmf

Подставив исходные данные, имеем:

Eqn275.wmf

Таким образом, получаем массовый расход нитробензола:

Eqn276.wmf


Библиографическая ссылка

Коротеева Е.А., Мокрецова И.С., Ребро И.В., Мустафина Д.А. Аналитический метод математического расчета массового расхода нитробензола // Современные наукоемкие технологии. – 2013. – № 6. – С. 104-105;
URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=32008 (дата обращения: 21.01.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074