10 Расчет простых трубопроводов

10.221 Определить расход воды (ρ = 1000кг/м³, ν = 1·10-6 м²/с) в трубопроводе длиной l и диаметром d для подачи ее на высоту Н. Располагаемое давление рр. Коэффициенты сопротивления: задвижки ζз, поворота ζп = 1,1, выхода в бак ζв бак = 1. Шероховатость трубы Δ = 0,2 мм.Определить расход воды (ρ = 1000кг/м³, ν = 1·10-6 м²/с) в трубопроводе длиной l и диаметром d для подачи ее на высоту Н. Располагаемое давление рр. Коэффициенты сопротивления: задвижки ζз, поворота ζп = 1,1, выхода в бак ζв бак = 1. Шероховатость трубы Δ = 0,2 мм.

Вариант l, м d, мм Н, м рр, МПа ζз
0 15 75 4 0,1 1
В корзину – 150 RUB

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

ВУЗ: УГЛТУ

Все задачи из:

10.222 В пневмотранспортной системе регулирование скорости и расхода воздуха осуществляется с помощью задвижки и контролируется по U-образному спиртовому мановакуумметру, установленному на входном участке коллектора. Определить, каким должно быть показание мановакуумметра (hсп) на трубе диаметром d = 100 мм при расходе воздуха Q = 180 л/с. Принять коэффициент сопротивления на входе в коллектор ζвх = 0,2; плотность воздуха ρвозд  = 1,22 кг/м³; плотность спирта ρсп  = 880 кг/м³ (рис. 4.4).В пневмотранспортной системе регулирование скорости и расхода воздуха осуществляется с помощью задвижки и контролируется по U-образному спиртовому мановакуумметру, установленному на входном участке коллектора. Определить, каким должно быть показание мановакуумметра (hсп) на трубе диаметром d = 100 мм при расходе воздуха Q = 180 л/с. Принять коэффициент сопротивления на входе в коллектор ζвх = 0,2; плотность воздуха ρвозд  = 1,22 кг/м³; плотность спирта ρсп  = 880 кг/м³ (рис. 4.4).

Ответ: показание U-образного мановакуумметра hсп = 45 мм.

В корзину – 180 RUB

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

ВУЗ: УГГУ

10.223 Для определения расхода воздуха в пневмотранспортной системе на входе в воздуховод установлен входной коллектор с плавным входом (рис. 4.5).

Определить расход воздуха (Q) в воздуховоде диаметром d = 100 мм, если показание чашечного микроманометра, заполненного спиртом, lсп = 125 мм; синус угла наклона трубки микроманометра sinα = 0,4. Принять коэффициент сопротивления на входе в коллектор ζвх = 0,1; плотность воздуха ρвозд = 1,25 кг/м³; плотность спирта ρсп = 890 кг/м³.Для определения расхода воздуха в пневмотранспортной системе на входе в воздуховод установлен входной коллектор с плавным входом (рис. 4.5). Определить расход воздуха (Q) в воздуховоде диаметром d = 100 мм, если показание чашечного микроманометра, заполненного спиртом, lсп = 125 мм; синус угла наклона трубки микроманометра sinα = 0,4. Принять коэффициент сопротивления на входе в коллектор ζвх = 0,1; плотность воздуха ρвозд = 1,25 кг/м³; плотность спирта ρсп = 890 кг/м³.

Ответ: расход воздуха Q = 0,2 м³/с.

В корзину – 180 RUB

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

ВУЗ: УГГУ

10.224 Насос подаёт воду в резервуар по трубопроводу диаметром 100 мм и длиной l = 8 м на высоту Н = 4 м в количестве 1 л/с (рис. 8.3). Давление над свободной поверхностью воды в резервуаре р0 = 50 кПа. Определить полный напор, создаваемый насосом, принимая шероховатость трубы 0,05 мм, кинематический коэффициент вязкости воды ν = 0,8 сСт.Насос подаёт воду в резервуар по трубопроводу диаметром 100 мм и длиной l = 8 м на высоту Н = 4 м в количестве 1 л/с (рис. 8.3). Давление над свободной поверхностью воды в резервуаре р0 = 50 кПа. Определить полный напор, создаваемый насосом, принимая шероховатость трубы 0,05 мм, кинематический коэффициент вязкости воды ν = 0,8 сСт.

В корзину – 150 RUB

Методические указания.pdf

10.225 Определить, каким должно быть давление р2 над свободной поверхностью топлива в правом баке (рис. 8.6), чтобы оно перетекало с расходом Q = 12 л/мин, если уровень топлива в левом баке Н1 = 5 м, уровень топлива в правом баке Н2 = 3 м, z1 = 5 м, z2 = 2 м, диаметр трубы d = 100 мм; длина трубопровода 12 м; коэффициент сопротивления вентиля ξвент = 1,2; коэффициенты сопротивления входу и выходу из трубопровода ξвх = ξвых = 0,8; шероховатость трубы — 0,04 мм. Давление над свободной поверхностью топлива в левом баке р1 = 110 кПа. Плотность топлива 850 кг/м³, кинематический коэффициент вязкости топлива ν = 160 сСт.Определить, каким должно быть давление р2 над свободной поверхностью топлива в правом баке (рис. 8.6), чтобы оно перетекало с расходом Q = 12 л/мин, если уровень топлива в левом баке Н1 = 5 м, уровень топлива в правом баке Н2 = 3 м, z1 = 5 м, z2 = 2 м, диаметр трубы d = 100 мм; длина трубопровода 12 м; коэффициент сопротивления вентиля ξвент = 1,2; коэффициенты сопротивления входу и выходу из трубопровода ξвх = ξвых = 0,8; шероховатость трубы - 0,04 мм. Давление над свободной поверхностью топлива в левом баке р1 = 110 кПа. Плотность топлива 850 кг/м³, кинематический коэффициент вязкости топлива ν = 160 сСт.

В корзину – 120 RUB

Методические указания.pdf

10.226 Жидкость (вода) поступает в бак сначала по трубе диаметром d1, а затем через плавное расширение (диффузор) по трубе диаметром d2 и длиной l. Определить показание манометра рм*, если заданы расход жидкости Q, коэффициент сопротивления диффузора ζдиф = 0,2 (отнесен к скорости жидкости в трубе диаметром d1), а также высоты h и Н. При решении учесть потери при выходе из трубы в бак (внезапное расширение) и на трение по длине трубы λ = 0,035. Режим течения считать турбулентным. (Величины Q, Н, h, l, d1 и d2 взять из таблицы 2).Жидкость (вода) поступает в бак сначала по трубе диаметром d1, а затем через плавное расширение (диффузор) по трубе диаметром d2 и длиной l. Определить показание манометра рм*, если заданы расход жидкости Q, коэффициент сопротивления диффузора ζдиф = 0,2 (отнесен к скорости жидкости в трубе диаметром d1), а также высоты h и Н. При решении учесть потери при выходе из трубы в бак (внезапное расширение) и на трение по длине трубы λ = 0,035. Режим течения считать турбулентным.

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

Вариант Физические величины
h, м Н, м d1, мм d2, мм l, м Q, л/с
А 2 7 8 16 15 0,3
В корзину – 120 RUB

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

Методические указания.pdf

ВУЗ: МАМИ

10.227 Ответить на теоретические вопросы:

  1. Как определяется средняя скорость в живом сечении потока? Что такое гидравлический радиус и гидравлический диаметр и зачем введены эти понятия? Чем отличается равномерное движение от неравномерного? Понятие идеальной жидкости.
  2. Приведите вывод уравнения неразрывности для элементарной струйки и для потока жидкости и объясните его физический смысл.

Решить задачу:

Определить, какое необходимо создать давление с помощью насоса, чтобы лафетный ствол обеспечивал расход равный Q. Потерями напора местными и по длине пренебречь. Диаметр выходного отверстия лафетного ствола d принять по таблице. Схема подсоединения лафетного ствола показана на рисунке 7. Плотность воды 1000 кг/м³.Как определяется средняя скорость в живом сечении потока? Что такое гидравлический радиус и гидравлический диаметр и зачем введены эти понятия? Чем отличается равномерное движение от неравномерного? Понятие идеальной жидкости. Приведите вывод уравнения неразрывности для элементарной струйки и для потока жидкости и объясните его физический смысл. Решить задачу: Определить, какое необходимо создать давление с помощью насоса, чтобы лафетный ствол обеспечивал расход равный Q. Потерями напора местными и по длине пренебречь. Диаметр выходного отверстия лафетного ствола d принять по таблице. Схема подсоединения лафетного ствола показана на рисунке 7. Плотность воды 1000 кг/м³.

Исходные данные к задаче

Таблица № 5

Вариант d, мм Q, л/с
00 28 28
В корзину – 150 RUB

Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.

Методические указания.pdf

10.228 Определите давление в напорном баке рм, необходимое для истечения жидкости в атмосферу в количестве Q = 1,6 л/с. Высота Н = 2,4 м; диаметр трубопровода d = 35 мм, его длина l = 20 м; плотность ρ = 1000 кг/м³; кинематическая вязкость ν = 0,015 Ст. Учесть потери по длине потока (трубу считать гидравлически гладкой) и в местных сопротивлениях (внезапное сужение и поворот потока). Коэффициент сопротивления при повороте трубы ζпов = 0,4.Определите давление в напорном баке рм, необходимое для истечения жидкости в атмосферу в количестве Q = 1,6 л/с. Высота Н = 2,4 м; диаметр трубопровода d = 35 мм, его длина l = 20 м; плотность ρ = 1000 кг/м³; кинематическая вязкость ν = 0,015 Ст. Учесть потери по длине потока (трубу считать гидравлически гладкой) и в местных сопротивлениях (внезапное сужение и поворот потока). Коэффициент сопротивления при повороте трубы ζпов = 0,4.

В корзину – 100 RUB

10.229 Ответить на теоретические вопросы:

  1. Расчет каких аппаратов пожарной техники основан на уравнении Бернулли? Привести пример методики расчета одного из указанных аппаратов.
  2. Сущность метода анализа размерностей. Вид формул для определения линейных и местных потерь напора. От каких величин зависят коэффициенты линейных (λ) и местных (ζ) потерь напора.

Решить задачу:

Вода по трубопроводу диаметром d и длиной l перекачивается с расходом Q. Уровень воды в резервуаре постоянный и равен Н. Определить давление при входе в насос, если температура воды равна t = 20ºС, эквивалентная шероховатость стенок трубы Δ, коэффициент сопротивления задвижки ξзадв, поворота – ξпов (коэффициент сопротивления входа в трубопровод ξвх = 0,5). Числовые значения параметров приведены в таблице.

Расчет каких аппаратов пожарной техники основан на уравнении Бернулли? Привести пример методики расчета одного из указанных аппаратов. Сущность метода анализа размерностей. Вид формул для определения линейных и местных потерь напора. От каких величин зависят коэффициенты линейных (λ) и местных (ζ) потерь напора. Решить задачу: Вода по трубопроводу диаметром d и длиной l перекачивается с расходом Q. Уровень воды в резервуаре постоянный и равен Н. Определить давление при входе в насос, если температура воды равна t = 20ºС, эквивалентная шероховатость стенок трубы Δ, коэффициент сопротивления задвижки ξзадв, поворота – ξпов (коэффициент сопротивления входа в трубопровод ξвх = 0,5).

Исходные данные к задаче

Таблица №12

Вариант d,

мм

 l,

м

 Q,

л/с

 Н,

м

 Δ,

мм

 ξзадв

 

 ξпов

 
00 75 2000 10 8 1 0,6 0,5
В корзину – 200 RUB

Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.

Методические указания.pdf

Пример оформления

10.230 Вода с расходом Q подается по трубе длиной l и диаметром d1 в напорный бак, где избыточное давление равно p0, а уровень жидкости находится на высоте Н. Определить показание манометра рм*, который установлен в начале трубопровода на участке диаметром d2 (высота установки h). При решении учесть потери на сужение русла (переход с d2 на d1) ζсуж = 0,2, на поворот русла ζ = 0,5, на выход из трубы в бак (внезапное расширение) и на трение по длине   λ = 0,03. Потерями на участке от места установки манометра до сужения пренебречь. Режим течения считать турбулентным. (Величины р0, Н, h, l, d1, d2 и Q взять из таблицы 2).Вода с расходом Q подается по трубе длиной l и диаметром d1 в напорный бак, где избыточное давление равно p0, а уровень жидкости находится на высоте Н. Определить показание манометра рм*, который установлен в начале трубопровода на участке диаметром d2 (высота установки h). При решении учесть потери на сужение русла (переход с d2 на d1) ζсуж = 0,2, на поворот русла ζ = 0,5, на выход из трубы в бак (внезапное расширение) и на трение по длине   λ = 0,03. Потерями на участке от места установки манометра до сужения пренебречь. Режим течения считать турбулентным. (Величины р0, Н, h, l, d1, d2 и Q взять из таблицы 2).

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

Вариант Физические величины
р0, МПа Н, м h, м l, м d1, мм d2, мм Q, л/c
А 0,5 7 2 15 8 16 0,3
В корзину – 120 RUB

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

Методические указания.pdf

ВУЗ: МАМИ