IV. Rovnice kontinuity - řešené příklady

Příklady odpovídájí látce z fyziky nebo hydrauliky. Různá obtížnost.

Budeme rádi, pokud si stáhnete naší aplikaci pro android Hydro Výpočty z Google play.

Nyní na Google Play

1) Vodovodní potrubí má průměr 20 cm, postupně se rozšíří o 5 cm v průměru. Rychlost proudění v menším potrubí je 4 m/s. Jakou rychlost bude ve větším potrubím? Ztráty neuvažujeme.

Ukázat řešení:

Zápis
D1 = 20 cm = 0,20 m
D2 = 25 cm = 0,25 m
v1 = 4 m/s
v2 = ?
Q = ?

Nejprve spočteme obsahy průřezu potrubí:
S1 = D12 x π / 4 = 0,202 x π / 4 = 0,0314 m2
S2 = D22 x π / 4 = 0,252 x π / 4 = 0,0491 m2

Z rovnice kontinuity dopočteme rychlost v2:
S1 x v1 = S2 x v2
v2 = S1 x v1 / S2 = 0,0314 x 4 / 0,0491 = 2,56 m/s

Výpočet průtoku
Q = S1 x v1 = 0,0314 x 4 = 0,1256 m3/s = 125,6 l/s

Rychlost ve větší potrubí je 2,56 m/s a potrubí proteče 125,6 l/s.

2) Dvě menší potrubí se spojí do jednoho velkého. Jaký minální průměr musí mit větší potrubí, pokud rychlost nesmí přesáhnout 2 m/s? Každé malé potrubí má průměr 30 cm. Rychlost v jednom je 3 m/s a v druhém 2 m/s.

Ukázat řešení:

Zápis
D1 = 30 cm = 0,30 m
D2 = 30 cm = 0,30 m
D3 = ?
v1 = 3 m/s
v2 = 2 m/s
v3 = 2 m/s

Spočítáme průtok ve velkém potrubí
S1 = S2 = D12 x π / 4 = 0,302 x π / 4 = 0,0707 m2
Q1 = S1 x v1 = 0,0707 x 3 = 0,2121 m3/s
Q2 = S2 x v2 = 0,0707 x 2 = 0,1414 m3/s
Q3 = Q1 + Q2 = 0,3535 m3

Podle rovnice kontinuity dopočítame minální průměr
Q3 = S3 x v3
S3 = Q3 / v3 = 0,3535 / 2 = 0,1768 m2
D3 = √ S x 4 / π   = √ 0,1768 x 4 / π   = 0,671 m = 67,1 cm

Velké potrubí musí mít průměr alespoň 67,1 cm.