home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Piper's Pit BBS/FTP: ibm 0020 - 0029 / ibm0020-0029 / ibm0028.tar / ibm0028 / MCAD254.ZIP / FLUID.MCD < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1989-06-21  |  2.9 KB  |  149 lines
  1. .MCD 25000 60
  2. .CMD SURFACEFORMAT rot=10 tilt=35 vScale=20 size=15,30
  3. .CMD SKETCHFORMAT mag=1.000000,1.000000 center=0.500000,0.500000 size=15,30 box=y
  4. .CMD PLOTFORMAT logs=0,0 subdivs=1,1 size=5,15 type=l
  5. .CMD FORMAT  rd=d ct=10 im=i et=5 zt=15 pr=3 mass length time charge
  6. .CMD SET ORIGIN 0
  7. .CMD SET TOL 0.001000
  8. .CMD MARGIN 0
  9. .CMD LINELENGTH 78
  10. .CMD SET PRNCOLWIDTH 8
  11. .CMD SET PRNPRECISION 4
  12. .TXT 1 0 1 41 
  13. a1,40,78,39
  14. PIPE SIZING PROBLEM FOR TURBULENT FLOW
  15. .TXT 2 10 5 44 
  16. a5,44,41,188
  17. This example comes from "Fundamentals of 
  18. Fluid Mechanics" by Philip M. Gerhart and 
  19. Richard J. Gross, Addison-Wesley, 1985. 
  20. See p. 437. [Method based on F.M. White,
  21. "Fluid Mechanics."]
  22. .TXT 6 -10 1 15 
  23. a1,15,78,14
  24. Define units:
  25. .EQN 2 10 1 10 
  26. ft:1L
  27. .EQN 0 20 1 11 
  28. sec:1T
  29. .EQN 0 20 1 10 
  30. lb:1M
  31. .EQN 2 -40 3 10 
  32. in:ft/12
  33. .EQN 0 20 1 15 
  34. min:60*sec
  35. .TXT 0 20 2 20 
  36. a2,20,31,34
  37. (use lb for mass,
  38. lbf for force)
  39. .EQN 2 -20 4 18 
  40. g:32.174*ft/sec^2
  41. .EQN 1 20 1 13 
  42. lbf:lb*g
  43. .EQN 1 -40 2 16 
  44. gal:231*in^3
  45. .EQN 1 40 4 12 
  46. psi:lbf/in^2
  47. .TXT 5 -50 2 64 
  48. a2,64,78,82
  49. Problem: find required pipe size for the following parameters
  50. for flow of water:
  51. .EQN 3 10 3 14 
  52. Q:175*gal/min
  53. .TXT 1 30 1 23 
  54. a1,23,51,22
  55. ... maximum flow rate
  56. .EQN 3 -30 1 15 
  57. Dp:1.2*psi
  58. .TXT 0 30 1 27 
  59. a1,27,38,26
  60. ... maximum pressure drop
  61. .EQN 2 -30 1 13 
  62. L:100*ft
  63. .TXT 0 30 1 17 
  64. a1,17,38,16
  65. ... pipe length
  66. .EQN 2 -30 4 15 
  67. ▌:62.4*lb/ft^3
  68. .TXT 1 30 1 22 
  69. a1,22,38,21
  70. ... density of water
  71. .EQN 4 -30 1 17 
  72. ε:0.00015*ft
  73. .TXT 0 30 1 20 
  74. a1,20,38,19
  75. ... pipe roughness
  76. .EQN 2 -30 4 20 
  77. v:1.22*10^-5*ft^2/sec
  78. .TXT 2 30 1 25 
  79. a1,25,38,24
  80. ... kinematic viscosity
  81. .TXT 4 -40 1 1 
  82. x1,1,0,0
  83. .TXT 2 0 1 51 
  84. a1,51,78,50
  85. Now solve problem by computing with these values:
  86. .EQN 2 10 3 12 
  87. gh.L:Dp/▌
  88. .EQN 0 13 5 20 
  89. gh.L=?ft^2/sec^2
  90. .TXT 2 27 1 17 
  91. a1,17,38,16
  92. ... energy loss
  93. .EQN 3 -40 6 19 
  94. f':(128*gh.L*Q^3)/(π^3*L*v^5)
  95. .EQN 2 21 2 19 
  96. f'=?
  97. .TXT 1 19 2 25 
  98. a2,25,38,34
  99. ... dimensionless flow
  100. parameter
  101. .EQN 4 -40 3 10 
  102. e:(ε*v)/Q
  103. .EQN 0 21 2 18 
  104. e=?
  105. .TXT 1 19 2 25 
  106. a2,25,28,34
  107. ... dimensionless flow
  108. parameter
  109. .TXT 3 -50 1 63 
  110. a1,63,78,62
  111. Now try three different approximations for Reynolds number R:
  112. .TXT 2 0 1 17 
  113. a1,17,78,16
  114. First estimate:
  115. .EQN 1 11 2 21 
  116. R:1.43*(f')^0.208
  117. .EQN 0 22 2 17 
  118. R=?
  119. .EQN 3 -22 3 12 
  120. D:(4*Q)/(π*v*R)
  121. .EQN 1 22 1 14 
  122. D=?in
  123. .TXT 3 -33 1 18 
  124. a1,18,78,17
  125. Second estimate:
  126. .EQN 1 11 5 41 
  127. R:(-2*\f'*log((π*e*R)/14.8+2.51/\f'*R^1.5))^0.4
  128. .EQN 6 22 2 17 
  129. R=?
  130. .EQN 3 -22 3 12 
  131. D:(4*Q)/(π*v*R)
  132. .EQN 1 22 1 14 
  133. D=?in
  134. .TXT 3 -33 1 51 
  135. a1,51,78,50
  136. Colebrook's implicit formula, solved iteratively:
  137. .EQN 2 11 1 7 
  138. Given
  139. .EQN 0 9 5 40 
  140. R≈(-2*\f'*log((π*e*R)/14.8+2.51/\f'*R^1.5))^0.4
  141. .EQN 6 -9 1 14 
  142. R:Find(R)
  143. .EQN 2 21 2 17 
  144. R=?
  145. .EQN 2 -21 3 12 
  146. D:(4*Q)/(π*v*R)
  147. .EQN 1 21 1 14 
  148. D=?in
  149.