プロセス工学

質問

内径100mmの鋼管内を定常的に流れる水の流量を調べるために食塩を1g/minで水路に加えたところ十分下流における食塩の濃度は0.25wt％であった。この時の水の流量を求めよ。水の密度は1000kg/m＾３、粘度は10^-3Pa sとする。また、この時の流れは層流か乱流か。

解き方を教えていただきたいです。

回答No.1

gohtraw

１ｇ／ｍｉｎの食塩が充分混合された結果０．２５ｗｔ％になるのだから、
混合後の食塩水の流量は
１（ｇ／ｍｉｎ）÷０．００２５＝４００　（ｇ／ｍｉｎ）
であり、ここから食塩の１ｇ／ｍｉｎを引いた３９９　ｇ／ｍｉｎが水の流量
です。

あとはこの流量から線速を求めてレイノルズ数を計算して下さい。単位の
換算を忘れないように。たしかレイノルズ数＝２０００辺りを境界として
大きい側が乱流、小さい側が層流だったような（明確に線引きができる
訳ではなく遷移領域はあるでしょうが）。