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aihuang

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[交流] 【讨论】降膜的液体速度如何计算（靠重力降膜）已有1人参与

出于工艺需要，设计了一套外降膜的设备。降膜管长12m，膜是采用套管成膜的，即在降膜管的外壁套一同心的降膜头，降膜头出口处的内径比降膜管的外径大2mm，相当于降膜管和降膜头之间的间隙是1mm。降膜头进料处和出料成膜处高度为5cm，根据伯努利方程，忽略阻力，可得降膜头出口处液膜的速度为1m/s。现在我想知道：

整个12m长的降膜管是竖直放置的，那么膜从顶端流动到底端需要多长时间呢？

我的想法是这样的：刚成膜出来的流体，速度约为1m/s，这个速度肯定会增加，因为这时候液膜的重力大于膜的流动阻力，所以会有一个加速度，液膜流动的速度会增加。速度增加以后，由于阻力和速度有关，阻力也增加，最终重力和阻力达到平衡，液膜以一个恒定的速度降膜。个人感觉，达到这个速度的时间应该比较短，液体主要以匀速降膜的。关键是不知道描述这个阻力的公式。

查化工原理书，找到的直管阻力公式好像无法应用到这个地方，而这种降膜和沉降也有区别，因为沉降是形容颗粒状物体在流体之中的相对运动，主要是浮力和重力的平衡。因此沉降速度公式似乎也不能应用。

本人的化工原理学的实在太差，当年勉强及格。恳请高手指点迷津，感激不尽！（我的降膜管外径76mm，刚出来的膜厚度为1mm，不锈钢316L无缝钢管，12m长，降膜的介质是导热油，粘度和表面张力等物性数据都可以提供，高手可以以30℃的水为介质帮我计算下。）

此外，还有一个问题，一个斜管，与水平线夹角30°，内径25mm，内部有1/3流体，3m长，从外部容器连续稳定的滴入流体到管内（高度差10cm），那么流体多久可以流出呢？流动速度是多少呢？这个流动速度应该也是先加速后匀速吧？请问最终能达到多少？

由于是在运行中的工业上的装置，无法拆卸下来测试速度，只能依靠理论计算下，供我们目前改造和放大使用。

再次感谢！

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