כיצד לחשב מהירות קריטית

אם רצית למצוא את המהירות הקריטית עבור מים העוברים בקטע של צינור, נתחיל באמצעות הנוסחה הבסיסית לחישוב מהירות קריטית: Vcrit = (Nr_µ) / (D_ρ). במשוואה זו, Vcrit מייצג מהירות קריטית, Nr מייצג את מספר ריינולדס, µ (mu) מייצג את מקדם הצמיגות (כלומר, ההתנגדות לזרימה) עבור נוזל נתון, D מייצג את הקוטר הפנימי של הצינור, ו- ρ (rho) מייצג את צפיפות הנתון נוזל. המשתנה µ (mu) נמדד במטר בריבוע לשנייה וצפיפות הנוזל הנתון נמדדת בקילוגרמים למטר בריבוע.

נניח שיש לך קטע צינור באורך שני מטרים בקוטר פנימי של 0.03 מטר, ואתה רוצה לדעת את מהירות קריטית של מים העוברים באותו קטע של הצינור במהירות של 0.25 מטר לשנייה, מיוצגת מאת V. למרות ש- µ משתנה עם הטמפרטורה, הערך האופייני שלה הוא 0.00000114 מטר רבוע לשנייה, לכן נשתמש בערך זה בדוגמה זו. צפיפות המים, או ρ, היא קילוגרם אחד למטר מעוקב.

אם המספר של ריינולד לא ניתן, אתה יכול לחשב אותו באמצעות הנוסחה: Nr = ρ_V_D / µ. זרימה למינרית מיוצגת על ידי מספר ריינולד של פחות מ -2,320, וזרימה סוערת מיוצגת על ידי מספר ריינולד העולה על 4,000.

חבר את הערכים עבור כל אחד מהמשתנים של משוואת המספרים של ריינולד. לאחר חיבור הערכים, המספר של ריינולד הוא 6,579. מכיוון שהוא גדול מ -4,000 הזרם נחשב לסוער.

כעת חבר את הערכים למשוואת המהירות הקריטית, וכדאי שתקבל: Vcrit = (6,579_0.000000114 מטר / ריבוע שני) / (0.03 מטר_1 קילוגרם / קוב) = 0.025 מטר / שנייה.