Создан заказ №2266325
17 сентября 2017
Рассчитать на какую глубину за время t1 погрузится частица 1-й фракции за какое время частица 2-й фракции достигнет дна пруда глубиной H
Как заказчик описал требования к работе:
Срочно нужно написать решение задач по механике ко вторнику. Список требований в файле.
Фрагмент выполненной работы:
Рассчитать, на какую глубину за время t1 погрузится частица 1-й фракции, за какое время частица 2-й фракции достигнет дна пруда глубиной H.
3. Найти абсциссу осаждения частиц второй фракции в однородном потоке со скоростью Uf, глубиной H. Построить траекторию движения частиц.
4. Рассчитать мутность на дне в установившемся течении воды для первой фракции, если измеренная мутность на глубине 1 см составила ρм1. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Построить профиль мутности. Найти среднее значение мутности на вертикали. Номер русла по шкале шероховатости- N=10.
Номер варианта δ1 ρ1 δ2 ρ2 ζ
Т H Uf
t1 ρМ1
мм кг/м3 мм кг/м3 - °Ϲ см см/с c мг/л
2 0,036 2550 3,45 2720 1,34 25 62 38 3,2 3,4
Решение:
Плотность воды ρf =1000 кг/м3. Коэффициент вязкости воды при 25°Ϲ определим по формуле:
v=v01+0,0345T+0,000232T2,
v0=1,787∙10-6 м2/с;
v=1,787∙10-6 1+0,0345∙25+0,000232∙252=9,456∙10-7м2/с.
Отношение плотностей:
λ1=ρf/ρ1=1000/2550=0,4;
λ2=ρf/ρ2=1000/2720=0,368.
Так как размер частиц первой фракции менее 0,1 мм, примем гипотезу о линейной области гидродинамического сопротивления. Динамический коэффициент формы в линейной области сопротивления вычисляется по формуле:
Г1ζ=1+0,348∙ζ-1=1+0,348∙1,34-1=1,118.
Гидравлическая крупность частиц в линейной области вычисляется по формуле:
W1=g(1-λ1)δ1218vλ1Г1=9,8∙0,6∙13∙10-1018∙9,456∙10-7∙0,4∙1,118=1,004∙10-3 м/с.
По установившейся скорости осаждения рассчитаем число Рейнольдса:
Re=W1δ1v=1,004∙10-3 ∙4∙10-59,456∙10-7=0,425.
Так как Re1<1, гипотеза о линейной области гидродинамического сопротивления подтвердилась.
Выдвинем гипотезу о квадратичной области гидродинамического сопротивления частиц 2-й фракции. Динамический коэффициент формы в квадратичной области сопротивления вычисляется по формуле:
Г2ζ=10-9/ζ=10-9/1,34=3,284.
Гидравлическая крупность частиц в квадратичной области рассчитывается по формуле:
W2=g(1-λ2)δ20,33λ2Г2=9,8(1-0,368)∙3,5∙10-30,33∙0,368∙3,284=0,224
По установившейся скорости осаждения рассчитаем число Рейнольдса:
Re=W2δ2v=0,224∙3,5∙10-39,456∙10-7=846.
Re2<1000, гипотеза о квадратичной области гидродинамического сопротивления должна быть отвергнута. Гидравлическая крупность второй фракции W2 определена неправильно. Необходимо выполнить расчет в переходной области гидродинамического сопротивления. Используем для этого Mathcad.
Запишем сумму сил в правой части:
СГ=ζ,Re≔CxRe∙Гζ,Re
G0=W0,ζ≔g1-λ2-3∙λ24∙δ2СГ(ζ,W0δ2v)W02
Исправленное значение гидравлической крупности можно найти с помощью оператора root:
W2i≔rootG0W0,ζ,W0,01.
W2i=0,160 м/с
По пересчитанной скорости осаждения вычислим число Рейнольдса:
Re2=W2δ2v=0,160∙3,5∙10-39,456∙10-7=592,2.
По пересчитанной величине Re2 видно, что, действительно, осаждение частиц 2-й фракции происходит в переходной области гидродинамического сопротивления.
Характерное время и длина по:
t1*=1+λ12δ218vλ1Г1=1+0,42∙16∙10-1018∙9,456∙10-7∙0,4 ∙1,118=2,522∙10-4
L1*=W1t1*=1,004∙10-3 ∙2,522∙10-4=2,532∙10-7м.
Тогда безразмерное время погружения будет:
τ1=t1t1*=3,22,522∙10-4=12,688∙103.
При τ > 3 можно вычислять безразмерную координату осаждающейся частицы по приближенной формуле:
zτ1=τ1-1+w0=12688-1+0=12687,
Z1=zτ1∙L1*=12687∙2,532∙10-7=0,032 м.
Для стоксовой частицы возможен простой расчет: Z1=W1t1=1,004∙10-3 ∙3,2=0,032 м.
Частицы 2-й фракции погружаются в переходной области гидродинамического сопротивления...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
20 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
18 сентября 2017
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Рассчитать на какую глубину за время t1 погрузится частица 1-й фракции за какое время частица 2-й фракции достигнет дна пруда глубиной H.jpg
2017-09-21 20:56
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Работать с автором очень хорошо, она меня спасла не раз перед экзаменом, решив мне все задачи и исправив ошибки, рекомендую!!!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
