В’язкість. Формула Пуазейля. Ламінарний і турбулентний режими

1. Вода тече по трубі. За одиницю часу протікає об’єм V=200 см³/с. Коефіцієнт динамічної в’язкості води µ=0,001 Па × с. При якому діаметрі труби рух буде ламінарним?

2. Коркова кулька радіусом r=5 мм спливає в посудині, заповненій машинним маслом. Визначити динамічну в’язкість масла, якщо швидкість спливання кульки υ=5 см/с, ρ_масла=800 кг/м³, ρ_корка=200 кг/м³.

3. Визначити середню швидкість руху нафти в трубопроводі діаметром 600 мм і довжиною 2 км, якщо різниця тисків на кінцях трубопроводу (втрата напору) ∆p=0,5 × 10⁵ Па. Густина нафти ρ= 0,8 × 10³ кг/м³. Коефіцієнт кінематичної в’язкості n=8 × 10^–5 м²/с.

4. З резервуару нафта витікає по горизонтальному трубопроводу діаметром 250 мм і довжиною 1 км. Визначити необхідний рівень нафти в резервуарі, якщо густина нафти ρ=900 кг/м³, Коефіцієнт динамічної в’язкості µ=9 × 10^–2 кг/м × с, витрата нафти Q=180 м³/год.

5. По трубопроводу діаметром 100 мм рухається нафта з коефіцієнтом кінематичної в’язкості n=0,3 × 10^–4 м²/с. Визначити режим руху (ламінарний чи турбулентний) при швидкості 0,5 м/с.

6. Нафта з коефіцієнтом кінематичної в’язкості n=0,2 × 10^–4 м²/с рухається по трубопроводу. Який мінімальний діаметр трубопроводу при якому нафта буде рухатись з швидкістю 2 м/с?

7. З якою швидкістю буде рухатись нафта по трубопроводу діаметром 150 мм при турбулентному режимі, для якого R_e=5000, якщо коефіцієнт кінематичної в’язкості рівний n=8 × 10^–5м²/с. Густина нафти ρ=900 кг/м³.

8. Стальна кулька радіусом r=0,5 × 10^–3 м падає з сталою швидкістю в гліцерині. Визначити силу внутрішнього тертя, якщо коефіцієнт динамічної в’язкості гліцерину µ= 1,47 Па × с.

9. За який час осядуть частинки глини діаметром 0,1 мм в посудині з водою? Висота рівня води h=20 см, коефіцієнт динамічної в’язкості µ=0,001 Па × с.

10. Визначити об’єм води, який проходить через капіляр діаметром 1 мм і довжиною 10 см, якщо перепад тисків на кінцях капіляра Δp=2000 Па. Коефіцієнт динамічної в’язкості h=0,001 Па × с, час протікання t=20 с.

11.* Який режим руху води при температурі 15°С в круглій напірній трубі діаметром 250 мм, якщо її витрата 12 × 10^–3 м³/с. Коефіцієнт динамічної в’язкості при 15°С μ=0,0009 кг/м × с. Як зміниться режим руху при підвищенні температури?

12.* Визначити режим руху нафти в трубопроводі діаметром 600 мм і довжиною 3 км, якщо перепад тисків на кінцях трубопроводу становить 6 × 10⁵ Па, коефіцієнт кінематичної в’язкості нафти n=8 × 10^–5 м²/с, густина нафти ρ=800 кг/м³.

13.* В бічну поверхню посудини вставлений горизонтальний капіляр діаметром 2 мм і довжиною 2 см. В посудину налитий гліцерин, коефіцієнт динамічної в’язкості якого µ=1,4 Па × с. Рівень гліцерину в посудині на h=0,2 м вищий від рівня капіляра. Яка швидкість витікання гліцерину?

14.* Касторове масло витікає з бака через горизонтальний капіляр діаметром d=2 см і довжиною 5 см. Висота масла в баку 15 см. Яка кількість масла витече за 5 с, якщо коефіцієнт динамічної в’язкості масла µ=1,2 Па × с, а густина масла 0,9 × 10³ кг/м³?

15.* Якої найбільшої швидкості може досягнути дощова крапля діаметром 5 мм, якщо коефіцієнт динамічної в’язкості повітря µ=1,2 × 10^–5 Па × с?