Tổng quan về Cơ học chất lỏng để nạo vét

Các khái niệm quan trọng nước, cặn chảy qua đường ống, tổn thất do ma sát trong hệ thống đường ống.

Các định nghĩa của các thuộc tính cơ học chất lỏng

 

  • ρ = khối lượng / thể tích = mật độ chất lỏng
    • ρwater = 1.94 sên / ft3 = 999 kg /3
    • ρseawater = 1.99 sên / ft3 = 1030 kg / m3
  • g = chiều dài / thời gian2 = gia tốc do trọng lực
    • g = 32.2 ft / s2; 9.81 m / 22
  • y = trọng lượng / thể tích = ρg = trọng lượng riêng
    • y nước = 62.4 lb / ft3; 9.8 kN / m3
    • y nước biển = 64.0 lb / ft3; 10.1 kN / m3
  • SG = trọng lượng riêng = ρsubstance / ρwater @ 4 ° Celcius
    • SG SAE 30 = 0.91
    • SG nước = 1.00
    • SG nước biển = 1.03
    • SG HG = 13.61
    • SG bùn = 1.1 - 1.5
    • SG (chất rắn) cát = 2.65
    • SG (lỏng lẻo) cát = 1.9 - 2.1
  • μ - độ nhớt động lực học
    • t = μ du / dy
  • ⋎ - độ nhớt động học
    • ⋎ = μ/ ρ
  • Re - Số Reynolds lực quán tính / lực nhớt
    • Re = ρ DU /μ = UD / v (lưu lượng ống)
    • U - vận tốc trung bình trong ống
    • D - đường kính trong của ống

Số Reynolds (Re) cho Luồng ống

Để xác định xem dòng chảy của bùn là tầng hay hỗn loạn

  • Re <2000 Laminar Flow
  • Re> 4000 Dòng chảy rối

Ví dụ:

Bùn (1.2 Trọng lượng riêng) chảy ở 15 ft / 2 qua một đường ống có đường kính bên trong 24 inch.

Là dòng chảy tầng hay hỗn loạn?

Re = (1.94 sên / ft3(1.25) (15 ft / s) (24 inch / 12 ft) 2.34E-5 lb s / ft2)
Re = 3,110,000
Lưu lượng là TURBULENT

Mối quan hệ áp lực

Nạo vét các mối quan hệ về áp suất động lực học chất lỏng

Áp suất & độ nổi

Áp suất được định lượng như thế nào và độ nổi trong các hạt trầm tích riêng lẻ trôi qua bùn của bạn. Lực nổi bằng trọng lượng của chất lỏng bị dịch chuyển x bằng trọng lượng riêng của chất lỏng bị dịch chuyển. 

Luật Archimedes

Phương trình liên tục

Phương trình liên tục

Phương trình Bernoulli

So sánh những đóng góp khác nhau vào dòng năng lượng trong hệ thống ống. Tính toán tốc độ dòng chảy, vận tốc, tổn thất.

Phương trình Bernoulli

Phương trình năng lượng

Tính toán tổn thất trong hệ thống ống

Phương trình năng lượng

Mất ma sát trong dòng chảy bùn

Ống bùn giảm ma sát

Sơ đồ tâm trạng - Ma sát trong dòng chảy bùn

Biểu đồ tâm trạng

Phương trình tính hệ số ma sát (f)

Tính hệ số ma sát trong dòng chảy bùn qua đường ống bùn

Độ nhám tương đối của vật liệu đường ống bùn

Độ nhám tương đối của đường ống bùn

Chiều dài tương đương của ống (tổn thất)

Tổn thất trong đường ống chảy bùn

Năng lượng đầu vào bơm

Năng lượng đầu vào bơm