10 Расчет простых трубопроводов
10.301 Гидравлический демпфер (рис.20) представляет цилиндр, в котором под действием внешней силы R перемещается поршень. Он прогоняет масло плотностью ρ из одной полости цилиндра в другую через обводную трубку и регулируемый дроссель. Диаметр поршня D1, штока D2, обводной трубки d, длина трубки l. Коэффициент сопротивления дросселя ξдр, скорость поршня ϑп.
- Определить силу на штоке.
- Получить уравнение статической характеристики демпфера, представляющей зависимость скорости равномерного движения поршня ϑп от приложенной к нему нагрузки R. Построить график этой зависимости. Диапазон изменения силы R – от нуля до значения в данной задаче.
Примечание: в трубе учитывать местные гидравлические сопротивления и потери на трение в обводной трубке. Утечками и трением в цилиндре пренебречь.
Таблица исходных данных
| Вариант | ρ, кг/м³ | d, мм | D1, мм | D2, мм | ξдр | ϑп, см/с | l, м |
| 0 | 900 | 5 | 60 | 25 | 18 | 30 | 3 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
10.302 Вода из водонапорной башни подается по горизонтальному трубопроводу диаметром d на расстояние l.
Определить на какую высоту hcв в конце трубопровода будет подниматься вода при расходе Q, если местные потери составляют n % от потерь на трение. Построить кривую потребного напора. Исходные данные к задаче приведены в табл. 81.
Таблица 81
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| Q | л/с | 22,5 |
| НБ | м | 30 |
| d | мм | 150 |
| l | м | 1000 |
| n | % | 10 |
| Виды труб | Нм3 |
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
10.303 Определить необходимую высоту Нв водонапорной башни В для подачи воды в емкость А с расходом Q при длине трубопровода L и его внутреннем диаметре d, если геодезическая отметка уровня воды в емкости А равна На. Температура воды t, абсолютная шероховатость труб Δ, мм. На трубопроводе имеется 6 местных сопротивлений: вход в трубу, 2 задвижки, 2 крутых поворота на 90º и выход из трубы. Трубы стальные новые.
Таблица 2
Исходные данные к задаче №2
| Вариант | Q, м³/ч | t, ºС | L, м | d, мм | На, м |
| 4 | 18 | 18 | 2000 | 85 | 6 |
10.304 Из открытого резервуара по сифонному трубопроводу (рис. ) диаметром d следует вода. Горизонтальная его часть находится выше уровня воды на h, а выходное отверстие ниже поверхности воды на l.
Пренебрегая потерями напора в трубе определить высоту h, если l = 3м, р1 = 60 кПа, d = 100 мм;
10.305 Из открытого резервуара по сифонному трубопроводу (рис. ) диаметром d следует вода. Горизонтальная его часть находится выше уровня воды на h , а выходное отверстие ниже поверхности воды на l.
Пренебрегая потерями напора в трубе определить: давление p1 , если l =2.5м , h= 2.5м, d= 75мм;
10.306 Расчет коротких трубопроводов.
Насос перекачивает мазут плотностью ρм вязкость μм. Рассчитать расход, если показание вакуумметра 0,06 МПа, длина трубы 20 метров, диаметр 40 мм, эквивалентная шероховатость поверхности трубы k = 0,2 мм, высота подъема жидкости Нг = 2 метра.
Коэффициент местных сопротивлений принять равным ζм = 6.
10.307 Из резервуара А на свободной поверхности которого избыточное давление рм = 200к Па, вода поступает в резервуара В по трубопроводу переменного сечения, состоящему из двух участков длиной l1 = 10 м и l2 = 14 м и диаметрами d1 = 0,2 м и d2 = 0,08 м с задвижкой и коленом, коэффициенты сопротивлений: колена ζк = 0,4, полностью открытой задвижки ζз = 5 и потерь на входе в труб ζвх = 0,5 и соответственно коэффициенты гидравлического трения на первом участке λ1 = 0,025, на втором — λ2 = 0,04. Разность уровней в резервуарах Н2 = 9 м. На глубине Н1 = 6 м к резервуару А подсоединен конически расходящийся насадок с диаметром выходного сечения dн = 0,2 м и длиной lн = 5dн, истечение из которого происходит в атмосферу.
Определить: 1. Режим течения, скорость и расход , поступающей в резервуара В по трубопроводу. 2. Скорость и расход воды через конически расходящийся насадок.
10.308 По трубе диаметром d и длиной l перекачивается вода с расходом Q. Определить давление p2 в сечении 2-2, если в сечении 1-1, расположенном на высоте H, давление равно p1. Температура перекачки воды 10 ºC, абсолютная шероховатость стенок трубы Δ, коэффициент сопротивления задвижки ζз, поворота — ζп.
Таблица 1 — Исходные данные
| Вариант 1 | |||||||
| d, мм | l, м | Q, л/c | Н, м | р1·105, Па | Δ, мм | ζз | ζп |
| 40 | 100 | 2 | 2 | 5 | 1 | 4,9 | 0,4 |
10.309 Из открытого резервуара с постоянным уровнем по стальному трубопроводу, состоящему из труб различного диаметра и различной длины вытекает в атмосферу вода. Эквивалентная шероховатость труб равна 1 мм. Температура воды 10°С. Коэффициент кинематической вязкости воды для данной температуры равен 1,31∙10-6 м²/с.
- Определить скорости движения воды и потери напора на каждом участке трубопровода.
- Найти величину напора в резервуаре Н.
| Номер
варианта |
Q, л/c | l1, м | l2, м | l3, м | d1, мм | d2, мм | d3, мм |
| 2 | 1 | 7 | 5 | 2 | 50 | 25 | 50 |
10.310 Вода, находящаяся под избыточным давлением p0 = 140 кПа, из емкости A перетекает в приемную емкость B. Определить расход Q в трубе, если, высота Н = 3,3 м, коэффициент сопротивления крана ξ = 7, радиусы плавных изгибов трубы 120 мм, диаметры трубопровода d1 = 95 мм, d2 = 60 мм, d3 = 120 мм, длины соответствующих участков l1 = 4 м, l2 = 6 м и l3 = 2,5 м. Коэффициент гидравлического трения для всех участков трубы принять равным λ = 0,028.
