10 Расчет простых трубопроводов
10.121 Вода вытекает из напорного бака, уровень жидкости в котором находится на высоте Н. Жидкость движется по трубе длиной l и диаметром d, на которой установлен кран с коэффициентом сопротивления ζкр и манометр, показывающий давление рм. Определить избыточное давление в баке р0*, при котором обеспечивается заданная величина расхода Q. При решении учесть потери напора на входе в трубу (внезапное сужение), на каждом повороте (колене) ζкол=0,5, в кране, и на трение по длине трубы λ=0,025. Режим течения считать турбулентным. (Величины рм, Q, Н, l, d и ζкр взять из таблицы 2).
Таблица 2 – Численные значения величин, необходимые для решения задач.
| Вариант | Физические величиζкрны | |||||
| Н, м | d, мм | l, м | ζкр | рм, МПа | Q, л/c | |
| А | 7 | 10 | 15 | 5 | 1 | 0,30 |
Варианты задачи: Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К.
ВУЗ: МАМИ
10.122 Вода движется по горизонтальному трубопроводу длиной l с заданной величиной расхода Q. Определить диаметр трубопровода d*, если известны показания манометров в начальном сечении рм1=рм и конечном сечении рм2=0,2·рм. Принять режим течения в трубопроводе турбулентным, а область сопротивления квадратичной. При решении принять относительную эквивалентную шероховатость внутренней поверхности трубопровода k/d*=0,002. (Величины рм, Q, и l взять из таблицы 4).
Таблица 4 – Численные значения величин, необходимые для решения задач.
| Вариант | Физические величины | ||
| l, м | рм, МПа | Q, л/c | |
| А | 8,0 | 2,0 | 0,30 |
Варианты задачи: Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К.
ВУЗ: МАМИ
10.123 Определить показание U-образного спиртового манометра hсп, установленного на трубе Вентури в вентиляционном трубопроводе при значении диаметров d1 и d2, если расход воздуха Q. Принять плотность воздуха ρвозд=1,23 кг/м³; плотность спирта ρсп=820 кг/м³. Коэффициент сопротивления трубы Вентури принять равным ζвент (рис. 4.12).
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d1, мм | d2, мм | Q, л/c | ζвент |
| а | 100 | 50 | 78,5 | 0,20 |
Ответ: показание U-образного манометра hсп=140 мм.
10.124 С помощью насоса вода подается в напорный бак на высоту Н, по трубе диаметром d, длиной l (рис. 4.9). Показание манометров: в начале трубопровода рман1, в конце рман2.
Определить, при каком коэффициент сопротивления пробкового крана ζкр будет обеспечен расход Q.
Абсолютная шероховатость трубы Δ; коэффициент кинематической вязкости воды ν=1·10-6 м²/c.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант а | ||||||
| d, мм | l, м | Δ, мм | Н, м | Q, л/с | рман1, ат | рман2, ат |
| 100 | 80,0 | 0,5 | 6,0 | 6,0 | 1,5 | 0,75 |
Ответ: коэффициент сопротивления пробкового крана ζкр=25,6.
10.125 Чему должно быть равно манометрическое давление рм на поверхности жидкости в закрытом резервуаре А для того, чтобы обеспечить подачу керосина в количестве Q=2,5 л/с в открытый резервуар Б? Разность уровней в резервуарах Н=6,7 м. Чугунный старый трубопровод имеет длину 2l (l=4,8 м) и диаметр d=50 мм, эквивалентная шероховатость стенок Δ=1 мм. Посредине его установлен обратный клапан К, коэффициент местного сопротивления которого ζкл.=5,5. Построить пьезометрическую и напорную линии. Плотность керосина ρ=750 кг/м³; кинематическая вязкость ν=0,02 см²/с.
10.126 Насос с подачей Q=7,2 м³/ч забирает воду из колодца (рис. 8.9). Определить наибольший вакуум рв при входе в насос. Внутренний диаметр трубопровода D=80 мм, высота установки насоса над уровнем жидкости h=4 м. Потери напора hw=0,5 м.
10.127 Горизонтальная труба (рис. 9.8) диаметром d=5 см состоит из двух участков и соединяет резервуары, в которых поддерживаются постоянные уровни. Длина каждого участка трубопровода l=50 м. Определить, какой уровень Н1 необходимо поддерживать в напорном баке, чтобы расход воды составлял Q=50 л/мин, если уровень воды в правом баке Н2=0,5 м, коэффициент гидравлического трения равен λ=0,03. Коэффициент сопротивления вентиля ζ=8,5.
10.128 Из закрытого резервуара А, на свободной поверхности которого действует избыточное давление рм, вода нагнетается по вертикальному трубопроводу постоянного сечения диаметром d и длиной l в резервуар В.
Определить:
- Скорость, с которой вода движется по нагнетательному трубопроводу, если заданы коэффициенты местных сопротивлений: входа в трубу ζвх, вентиля ζвент и колена с закруглением ζкол.
- Расход воды в трубопроводе Q.
Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно значением скорости движения υ = 5…8 м/с. Абсолютную шероховатость стенок трубопровода принять равной Δ = 0,6 мм. Исходные данные к задаче приведены в табл. 61.
Таблица 61
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| Н | м | 4,2 |
| рм | кПа | 250 |
| l | м | 6 |
| d | мм | 80 |
| t | ºС | 10 |
| ζкол | 0,4 | |
| ζвх | 0,14 | |
| ζвент | 3,5 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6.
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
10.129 Гидравлический расчет всасывающей линии насоса
Вода при температуре t из водоприемного колодца (рис. 1.2) насосом перекачивается в трубопровод с расходом Q (принимается равным QAB по рис. 1.1). Диаметр всасывающей линии насоса — dвс, длина — Lвс. Ось насоса расположена выше уровня воды в водоприемном колодце на величину Н.
Требуется:
Рассчитать величину вакуума во всасывающей линии водяного насоса, подающего воду в систему трубопровода (рис. 1.2).
Задачу решить для следующих величин:
Варианты заданий
| Номер варианта | Lвс, м | dвс, мм | Н, м | t, ºС |
| 6 | 20 | 200 | 2,2 | 10 |
ВУЗ: МИИТ
Все задачи из: Кузьминский Р.А. Гидрогазодинамика РУТ (МИИТ)
10.130 Определить максимальный расход бензина Q, который можно допустить во всасывающем трубопроводе насоса бензоколонки из условия отсутствия кавитации перед входом в насос, если высота всасывания Нвс=4 м, размеры трубопровода: l=6 м; d=24 мм; предельное давление бензина принять рн.п=40 кПа. Режим течения считать турбулентным. Коэффициент сопротивления приемного фильтра ζф=2; коэффициент сопротивления трения λт=0,03; h0=750 мм рт. ст.; ρб=750 кг/м³.
Ответ: Q=1,4 л/c.
Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf
