Вода из питающего резервуара по короткому горизонтальномутрубопроводу
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Вода из питающего резервуара по короткому горизонтальномутрубопроводу, состоящему из двух труб разного диаметра, истекает под уровень воды другого резервуара (рис.1). Горизонты воды в резервуарах поддерживаются постоянными. Насвободную поверхность воды в питающем резервуаре действуетповерхностное давление р0=1,0∙105 Па.
d1=120мм, d2=100мм, l1=10м, l2=20м, (эквивалентная шероховатость Δ= 0,65мм), температура t =17ºС; расход Q=10 л/с;
1.Определить напор Н, который необходим для прохождения по короткому трубопроводу заданного расхода Q.
2. На расчетной схеме короткого трубопровода построить напорную и пьезометрическую линии на миллиметровой бумаге формата А4, соблюдаявыбранные вертикальный и горизонтальный масштабы.
3. Найти коэффициент расхода системы.
4. Вычислить избыточное давление в сечении а-а, котороерасположено в конце первого участка трубопровода.
Рисунок 1
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Для решения воспользуемся уравнением Д.Бернулли для потока реальной жидкости. Уравнение составляется для двух сечений: за сечение I-I принимается сечение свободной поверхности левого резервуара, за сечение II-II – сечение свободной поверхности правого резервуара. За плоскость сравнения 0-0принимаем плоскость, проходящую через ось трубопровода.
Пологая, что режим течения турбулентный, т. е. . Учитывая, что большие размеры резервуара и считая скорость изменения уровнясвободной поверхности равной нулю, а также и
Па –атмосферное давление.
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
По скоростям движения воды вычисляются числа Рейнольдса, и устанавливается режим движения на каждом участке.
где м2/с кинематическая вязкость воды при 170С.
Т.к.
Значение определяется по формуле Альтшуля (переходная область):
мм – коэффициент шероховатости трубы.
Т.к.
Значение определяется по формуле Альтшуля (переходная область):
Определяем потери напора по длине каждого участка (hL1,hL2,) и в каждом местном сопротивлении (вход воды из резервуара hвх, и внезапное сужение hвси выход из трубопровода hвых).
Потери напора по длине следует определять по формуле Дарси:
Участок I:
Участок II:
Потери напора в местных сопротивлениях вычисляют по формулеВейсбаха:
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=0,5, а выхода вых=1.
– коэф-т внезапного сужения.
После определения потерь напора по длине и в местных сопротивлениях вычисляется искомая величина – напор Н в резервуаре.
2
. Строится напорная линия. Напорная линия показывает, как изменяется полный напор: (полная удельная энергия) по длине потока. Значения Н откладываются вертикально вверх от осевой линии трубопровода.
При построении напорной линии нужно вертикалями выделить расчетные участки. Таких участков в данной задаче будет два. Далее в произвольно выбранном вертикальном масштабе откладывается от осевой линии величина найденного уровня жидкости в резервуаре Н
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
