风速与风压
我们知道,风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。根据伯努利方程得出的风-
压关系,风的动压为
wp=0.5?ro?v? (1)
其中wp为风压[kN/m?],ro为空气密度[kg/m?],v为风速[m/s]。
由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为 r=ro?g, 因此有 ro=r/g。在(1)中使用这一关系,得到
wp=0.5?r?v?/g (2)
此式为标准风压公式。在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为15?C), 空气重度 r=0.01225 [kN/m?]。纬度为45?处的重力加速度g=9.8[m/s?], 我们得到
wp=v?/1600 (3)
此式为用风速估计风压的通用公式。应当指出的是,空气重度和重力加速度随纬
度和海拔高度而变。一般来说,r/g 在高原上要比在平原地区小,也就是说同样
的风速在相同的温度下,其产生的风压在高原上比在平原地区小。
急!急!急求风速?????请高手帮忙啊
悬赏分:200 - 解决时间:2008-1-25 13:32
已知管道直径为0.08米流量为4370立方米/小时想知道管道内的风速是多少怎么计算啊!
此时管道入口的负呀是多少啊!不知道怎么算了!!!!!!!请各位帮帮忙啊 谢谢!帮忙把
计算公式
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写下来!!在加高分
管道的总长是10M中间有一段要绕过一面墙 所以管道中间一段高是4.5M 管道里流体为钢丸这样的风速能否吸起钢丸?每小时可以提起多少公斤?? 谢谢各位!!!(注钢丸的直径为1.2毫米)
楼主,你的问题分两个,两个有密切联系,但是你给的条件明显不足。 风速如楼上几位所写的,大约为:
流量V=流通截面积S×流速u
流量V=π×管道内径D×管道内径D×流速u/4
所以流速约为242m/s
但是如果你要计算负压,问题就完全不一样了,上面的流速只是理论速度。 必须要使用到 伯努利方程:
p+ρgz+(1/2)*ρv^2=C
式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度;z 为铅垂高度;g为重力加速度。 粘性流动中,粘性摩擦力消耗机械能而产生热,机械能不守恒,推广使用伯努利方程时,应
加进机械能损失项。
其中粘滞系数要占很大的影响,对于法兰之类的连接其粘滞系数都要超过0.5,每一个直角弯的损失系数(动能修正系数)大约都在0.3以上。这些系数可以在各类资料中查到。 所以如果就算你的管道只有一段直管,2个弯角,那么损失系数就高达 0.5*0.3*0.3=0.045= 4.5%
另外,你的风速虽然虽然很大,但是还不到音速,所以不可能达到1个大气压的负压值。
对于气体,p+[ρgz+(1/2)*ρv ^2]=常量(p0),各项分别称为静压 、动压和总压。 空气密度.常温下大约是1.21--1.25千克,这里取1.2, 以大气压为参照,那么真空度即负压
接近于动压,所以:
ρgz+(1/2)*ρv ^2= 1.2*9.8*(-4.5)+ (1/2)*1.2*242^2= 34458 pa (对于空气,一般可以把垂直重力忽略,因为非常小,即省略ρgz,由于你是倒吸,所以高度取负值)
如果按上面计算的损失系数: 34458 *(1-4.5%)= 32907pa
负压*截面积= 32907 *(1/4)π*0.08*0.08= 165.3 N
换算成质量,即 16.8kg
这是满打满算,按全面积计算的,实际钢球不可能覆盖全面积。
那么理论上,你可以一次吸起16.8kg, 每小时可以吸起60480kg,约60.5吨。
但是我必须要指出,这个值只是理论值,虽然我计算了弯角的损失系数等等,但是实际上你
的钢球是很小的,你的钢球质量为ρV , V为球体积(参见球体积公式),钢密度7800kg/m^3
7800*(4/3)*π*(1/2*0.0012)^3 = 0.000007 kg = 0.00007 N
这么小的钢球在这么大风道中可以视为紊流因子,因为他们质量过小,运动状态为紊流,那
么紊流的损失系数(动能修正系数)高达2左右,外加他们是球状的,面积不可能完全覆
盖整个管道截面积,所以实际可以吸起数值可能连一半都不到,应该不会超过20吨。
上面这些东西只是随手算得,仅供参考,实际还是要看你的管道布置,管口形状和实际风压
等等,这些都是对计算有重大的影响的因素。
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回答者: myth2000