10 Расчет простых трубопроводов

10.211 Определить диаметр трубопровода, присоединенного к напорному резервуару. По трубе вода вытекает в атмосферу. Напор над центром тяжести потока поддерживается постоянным и равным Н. На трубопроводе имеются местные сопротивления ζвх и ζзадв. Построить пьезометрическую и напорную линии. Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно значением диаметра трубопровода в диапазоне 40…55 мм. Исходные данные к задаче приведены в табл. 66.Определить диаметр трубопровода, присоединенного к напорному резервуару. По трубе вода вытекает в атмосферу. Напор над центром тяжести потока поддерживается постоянным и равным Н. На трубопроводе имеются местные сопротивления ζвх и ζзадв. Построить пьезометрическую и напорную линии. Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно значением диаметра трубопровода в диапазоне 40…55 мм.

Таблица 66

Исходные

данные

 Единицы

измерения

 Значения для вариантов
1
Н м 3
l м 15
Q л/с 2,5
ζвх 0,55
ζзадв 6
λ 0,017
В корзину – 180 RUB

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ПГАТУ

10.212 Поршень диаметром D = 200 мм движется равномерно вверх в цилиндре, засасывая воду из открытого резервуара с постоянным уровнем. Диаметр трубопровода d = 50 мм, длина каждого из трех участков l = 4 м, коэффициент сопротивления каждого из колен ζк = 0,5, коэффициент сопротивления трения λ = 0,03.

Когда поршень находится выше уровня в резервуаре на h = 2 м, необходимая для его перемещения сила Р = 2350 Н.

Определить скорость υп подъема поршня и найти, до какой высоты hmax его можно поднимать с такой скоростью без опасности отрыва от него жидкости, если давление насыщенных паров воды рн.п = 4,25 кПа, ее плотность ρ = 995 кг/м³ (t = 30ºС) и атмосферное давление рат = 98,7 кПа.

Массой поршня, трением его о стенки и потерями напора в цилиндре пренебречь.Поршень диаметром D = 200 мм движется равномерно вверх в цилиндре, засасывая воду из открытого резервуара с постоянным уровнем. Диаметр трубопровода d = 50 мм, длина каждого из трех участков l = 4 м, коэффициент сопротивления каждого из колен ζк = 0,5, коэффициент сопротивления трения λ = 0,03. Когда поршень находится выше уровня в резервуаре на h = 2 м, необходимая для его перемещения сила Р = 2350 Н. Определить скорость υп подъема поршня и найти, до какой высоты hmax его можно поднимать с такой скоростью без опасности отрыва от него жидкости, если давление насыщенных паров воды рн.п = 4,25 кПа, ее плотность ρ = 995 кг/м³ (t = 30ºС) и атмосферное давление рат = 98,7 кПа. Массой поршня, трением его о стенки и потерями напора в цилиндре пренебречь.

Ответ: υп  = 0,212 м/c; hmax = 4 м.

В корзину – 150 RUB

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf

10.213 Вода поступает в бак по трубе длиной l и диаметром d. Определить расход Q*, если избыточное давление в сечении 1-1 p0, уровень жидкости в баке располагается на высоте Н, а над свободной поверхностью имеет место вакуум pвак. При решении учесть потери: в кране ζкр, на поворот (в колене) ζкол = 0,5, при выходе из трубы в бак (внезапное расширение) и на трение по длине трубы λ = 0,03. Режим течения считать турбулентным. (Величины р0, pвак, Н, l, d и ζкр взять из таблицы 2).Вода поступает в бак по трубе длиной l и диаметром d. Определить расход Q*, если избыточное давление в сечении 1-1 p0, уровень жидкости в баке располагается на высоте Н, а над свободной поверхностью имеет место вакуум pвак. При решении учесть потери: в кране ζкр, на поворот (в колене) ζкол = 0,5, при выходе из трубы в бак (внезапное расширение) и на трение по длине трубы λ = 0,03. Режим течения считать турбулентным.

Таблица 2 – Численные значения величин, необходимые для решения задач.

Вариант Физические величины
р0, МПа рвак, МПа Н, м l, м d, мм ζкр
А 0,5 0,03 7 15 10 5
В корзину – 120 RUB

Варианты задачи: Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МАМИ

10.214 В бак подается жидкость с постоянным расходом Q и при постоянной температуре t. Чтобы избежать переполнения бака, установлена сливная труба диаметром d1 = 150 мм и длиной 11 = 8 М. Определить расход Q, поступающий в бак при условии, что максимальный напор не превышает высоту Н1 = 2 м.В бак подается жидкость с постоянным расходом Q и при постоянной температуре t. Чтобы избежать переполнения бака, установлена сливная труба диаметром d1 = 150 мм и длиной 11 = 8 М. Определить расход Q, поступающий в бак при условии, что максимальный напор не превышает высоту Н1 = 2 м.

В корзину – 150 RUB

10.215 Определить расход воды Q*, поступающей по трубе длиной l и диаметром d в бак, уровень жидкости в котором находится на высоте Н. Решить задачу при известном показании манометра pм и вакууме над жидкостью в баке pвак. Принять коэффициенты сопротивления на поворот трубы (в колене) ζкол = 0,2 и в кране ζкр. При решении также учесть потери на внезапное расширение при выходе их трубы в бак и потери на трение по длине трубы λ = 0,02. Режим течения считать турбулентным. (Величины рм, рвак, Н, l, d и ζкр взять из таблицы 2).Определить расход воды Q*, поступающей по трубе длиной l и диаметром d в бак, уровень жидкости в котором находится на высоте Н. Решить задачу при известном показании манометра pм и вакууме над жидкостью в баке pвак. Принять коэффициенты сопротивления на поворот трубы (в колене) ζкол = 0,2 и в кране ζкр. При решении также учесть потери на внезапное расширение при выходе их трубы в бак и потери на трение по длине трубы λ = 0,02. Режим течения считать турбулентным.

Таблица 2 – Численные значения величин, необходимые для решения задач.

Вариант Физические величины
рм, МПа рвак, МПа Н, м l, м d, мм ζкр
А 1 0,03 7 15 10 5
В корзину – 120 RUB

Варианты задачи: Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МАМИ

10.216 Вода вытекает в атмосферу со средней скоростью Vвых (м/с) из резервуара с постоянным уровнем Z1 (м) протекая через трубопроводы диаметрами d1 (мм) и d2 (мм) и соответствующими длинами l1 (м) и l2 (м). Какое избыточное давление p1 (кПа) необходимо создать для выполнения этих условий. Высота расположения трубопровода Z2 (м). Коэффициенты местных сопротивлений принять: для задвижки ζзадв = 4, для поворотов ζпов = 1 ,2. Шероховатость труб Δ = 0,1 мм. Плотность воды ρ =1000 кг/м³, кинематическая вязкость ν = 10-6 м²/с. Неуказанные числовые значения необходимо брать из таблицы 22.Вода вытекает в атмосферу со средней скоростью Vвых (м/с) из резервуара с постоянным уровнем Z1 (м) протекая через трубопроводы диаметрами d1 (мм) и d2 (мм) и соответствующими длинами l1 (м) и l2 (м). Какое избыточное давление p1 (кПа) необходимо создать для выполнения этих условий. Высота расположения трубопровода Z2 (м). Коэффициенты местных сопротивлений принять: для задвижки ζзадв = 4, для поворотов ζпов = 1 ,2. Шероховатость труб Δ = 0,1 мм. Плотность воды ρ =1000 кг/м³, кинематическая вязкость ν = 10-6 м²/с.

 

Таблица 22

Вариант d1, мм d2, мм l1, м l2, м Z1, м Z2, м V, м/с
1 70 20 20 5 4 10 6
В корзину – 150 RUB

10.217 Из закрытого резервуара с избыточным давлением на поверхности масла, соответствующим показанию манометра рман = 0,11 ат, трансформаторное масло подается в открытый отстойник по трубе диаметром d = 50 мм и длиной  l = 60,0 м. На трубе установлен пробковый кран с углом закрытия α = 30º (рис. 4.13).

Определить, какой должна быть разность уровней масла в баке и отстойнике (Н) для обеспечения пропускной способности трубопровода Q = 2,5 л/c.

Принять плотность масла ρмасл = 884 кг/м³; коэффициент кинематической вязкости масла νмасл = 30·10-6 м²/c.Из закрытого резервуара с избыточным давлением на поверхности масла, соответствующим показанию манометра рман = 0,11 ат, трансформаторное масло подается в открытый отстойник по трубе диаметром d = 50 мм и длиной  l = 60,0 м. На трубе установлен пробковый кран с углом закрытия α = 30º (рис. 4.13). Определить, какой должна быть разность уровней масла в баке и отстойнике (Н) для обеспечения пропускной способности трубопровода Q = 2,5 л/c. Принять плотность масла ρмасл = 884 кг/м³; коэффициент кинематической вязкости масла νмасл = 30·10-6 м²/c.

Ответ: Н = 2,4 м.

В корзину – 180 RUB

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ

10.218 В трубопроводной установке для слива трансформаторного масла, описанной в задаче 4.17 и представленной на рис. 4.13, разность уровней трансформаторного масла в резервуаре и отстойнике Н = 1,5 м.

Определить, каким должно быть показание манометра (рман) на поверхности масла в баке для обеспечения пропускной способности системы Q = 2,3 л/с. Диаметр трубы d = 50 мм; длина трубы l = 50,0 м; на трубе установлен пробковый кран с углом закрытия α = 30˚.

Плотность масла ρмасл = 885 кг/м³; коэффициент кинематической вязкости масла νмасл = 0,3·10-4 м²/c.В трубопроводной установке для слива трансформаторного масла, описанной в задаче 4.17 и представленной на рис. 4.13, разность уровней трансформаторного масла в резервуаре и отстойнике Н = 1,5 м. Определить, каким должно быть показание манометра (рман) на поверхности масла в баке для обеспечения пропускной способности системы Q = 2,3 л/с. Диаметр трубы d = 50 мм; длина трубы l = 50,0 м; на трубе установлен пробковый кран с углом закрытия α = 30˚. Плотность масла ρмасл = 885 кг/м³; коэффициент кинематической вязкости масла νмасл = 0,3·10-4 м²/c.

Ответ: показание манометра рман = 0,12 ат.

В корзину – 180 RUB

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ

10.219 На трубопроводе, транспортирующем воду, на расстоянии l = 150 м установлены манометры. Показание первого манометра по направлению движения воды рман1 = 1,6 ат, второго рман2 = 0,6 ат. Труба водопроводная диаметром  d = 50 мм с абсолютной шероховатостью Δ = 1,0 мм.

Определить расход воды в трубопроводе (Q), предположить турбулентный режим движения в области квадратичного сопротивления, по окончании расчёта проверить режим движения и область сопротивления.

Принять плотность воды ρ = 10³ кг/м³; коэффициент кинематической вязкости воды ν = 1·10-6 м²/с.

Ответ: расход воды Q = 2,47 л/с.

В корзину – 180 RUB

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ

10.220 Определить расход воды плотностью ρ = 1000кг/м³ и вязкостью ν = 1·10-6 м²/с, вытекающей из бака через трубу длиной l и диаметром d под напором Н. Коэффициенты сопротивления: входа ζвх = 0,5, крана ζкр = 5,5, колена ζкол = 1,1. Трубу считать гидравлически гладкой λ = 0,02.Определить расход воды плотностью ρ = 1000кг/м³ и вязкостью ν = 1·10-6 м²/с, вытекающей из бака через трубу длиной l и диаметром d под напором Н. Коэффициенты сопротивления: входа ζвх = 0,5, крана ζкр = 5,5, колена ζкол = 1,1. Трубу считать гидравлически гладкой λ = 0,02.

Вариант d, мм l, м Н, м
0 20 1 1,2
В корзину – 140 RUB

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

ВУЗ: УГЛТУ

Все задачи из: