Из открытого резервуара в котором поддерживается постоянный уровень
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Из открытого резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень, по стальному трубопроводу (эквивалентная шероховатость kэ = 0,1 мм), состоящему из труб различного диаметра d и различной длины L, вытекает в атмосферу вода, расход которой Q=5л/с и температура t =60ºС (рис. 3).
Требуется:
Определить скорости движения воды и потери напора (по длине и местные) на каждом участке трубопровода.
Установить величину напора Н в резервуаре.
Построить напорную и пьезометрическую линии, с соблюдением масштаба.
d1=50мм, d2=75мм, d3=100мм
l1=3м, l2=9м, l3=10м
Рисунок 2
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Эта задача решается на основе применения уравнения Д. Бернулли. Для плавно изменяющегося потока вязкой жидкости, движущейся от сечения 1 к сечению 2, уравнение Д. Бернулли имеет вид:
Составляем уравнение Д. Бернулли в общем, виде для сечений 0-0 (на свободной поверхности жидкости в резервуаре) и сечения 3-3 (на выходе потока из трубы).
Намечается горизонтальная плоскость сравнения. При горизонтальном трубопроводе плоскость сравнения проводится по оси трубопровода.
Полагая, что режим течения турбулентный, т. е. , учитывая что большие размеры резервуара и считая скорость изменения уровня свободной поверхности равной нулю , а также можно записать:
После подстановки всех найденных величин в уравнение Д. Бернулли и его преобразования записывается расчетное уравнение в буквенном выражении для определения искомой величины H.
Определяем скорости движения воды на каждом участке.
м/с
м/с
м/с
По скоростям движения воды вычисляются числа Рейнольдса, и устанавливается режим движения на каждом участке
.
где м2/с кинематическая вязкость воды при 600С.
Значение определяется по формуле Альтшуля:
мм – коэффициент шероховатости трубы.
Значение определяется по формуле Альтшуля:
Значение определяется по формуле Альтшуля:
Определяем потери напора по длине каждого участка (hL1, hL2, hL3) и в каждом местном сопротивлении (вход воды из резервуара hвх, внезапное расширение hвр и внезапное сужение hвс).
Потери напора по длине следует определять по формуле Дарси:
Участок I:
м
Участок II:
м
Участок III:
м
Потери напора в местных сопротивлениях вычисляют по формуле Вейсбаха:
где v – средняя скорость за данным местным сопротивлением; – безразмерный коэффициент местного сопротивления определяется по справочнику.
При вычислении потери напора на вход в трубу коэффициент местного сопротивления вх равен 0,5.
м
Потерю напора при внезапном расширении трубопровода можно определить по формуле Борда:
м
где v1 и v2– средние скорости течения до и после расширения.
м
где v2 и v3– средние скорости течения до и после расширения.
После определения потерь напора по длине и в местных сопротивлениях вычисляется искомая величина – напор Н в резервуаре.
м
Строится напорная линия
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
