10 Расчет простых трубопроводов

10.91 Из открытого бака больших размеров вытекает расход воды Q по горизонтальному трубопроводу, состоящему из двух участков длиной l₁ диаметром d₁ и длиной l₂ диаметром d₂. Трубопровод заканчивается конически сходящимся патрубком d₃. На середине второго участка имеется задвижка. Определить необходимый напор в баке с учетом потерь местных и на трение при известных коэффициентах сопротивлений: ζ_вх=0,5; ζ_нас=0,1; ζ_задв=2,5; ζ_вн.суж=0,5(1-d²₂/d²₁), считая движение установившемся (H=const). Поострить напорную и пьезометрическую линии.

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 18.

Методические указания.pdf

10.92 Вода из водоема поступает в береговой колодец по самотечной трубе (рис. 18) длиной l и диаметром d. Определить, какой разнице уровней воды H в водоеме и колодце расход воды по трубе составит Q. Труба бетонная, бывшая в употреблении, температура воды t=15 ºC.

Таблица 2

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТОГУ

10.93  Для определения коэффициента кинематической вязкости (ν) масла “Турбинное 30” производится прокачка его через трубку диаметром d=12,5 мм. На расстоянии l=1,5 м подключен U-образный ртутный манометр, показание которого h_рт=50 мм. Расход масла Q=0,1 л/c, плотность масла ρ_масл=900 кг/м³, плотность ртути ρ_рт=13,6·10³ кг/м³.

Предположить режим движения масла ламинарным. По окончании расчета проверить режим движения (рис. 6.19).

Ответ: коэффициент кинематической вязкости масла ν=0,3·10^-4 м²/c.

Учебник: Часс С.И. Гидромеханика в примерах и задачах УГГУ 2006.pdf

ВУЗ: УГГУ

10.94 Определить, на какой высоте (h) следует установить шестеренчатый насос системы смазки, подающий масло “Турбинное 22” при расходе Q=0,6 л/c по стальной трубе диаметром d=35 мм и длиной l=2,0 м. Показание вакуумметра на входе в насос р_вак=0,15 ат.

В системе установлен пробковый кран с углом закрытия α=40º. Учесть потери напора в двух коленах при ζ_кол=0,86 и на входе в трубу из бензобака ζ_вх=0,5. Принять плотность масла ρ_масл=900 кг/м³, коэффициент кинематической вязкости масла ν_масл=22·10^-6 м²/c (рис. 6.20).

Ответ: высота установки насоса h=1,18 м.

Учебник: Часс С.И. Гидромеханика в примерах и задачах УГГУ 2006.pdf

ВУЗ: УГГУ

10.95  Из водоема с помощью центробежного насоса вода подается на горное предприятие. Определить высоту расположения оси центробежного насоса над уровнем воды в водоеме (h_нас), если расход воды Q=30 л/c, диаметр трубы d=200 мм, длина l=25 м, вакуумметрическое давление на входе в насос р_вак=0,5 ат. На входе в трубу установлена сетка с обратным клапаном. Учесть потери напора в трех коленах при угле α=90º и в задвижке Лудло со степенью закрытия a/d=5/8. Считать трубу водопроводной загрязненной (рис. 6.23).

Ответ: высота установки насоса h_нас=3,9 м.

Учебник: Часс С.И. Гидромеханика в примерах и задачах УГГУ 2006.pdf

ВУЗ: УГГУ

10.96 Сифонный водосброс диаметром d=200 мм и длиной l=10 м сбрасывает воду из водохранилища в водоем, уровень которого на Н=2,5 м ниже уровня воды в водохранилище.

Определить пропускную способность сифона (Q, л/c), если труба водопроводная загрязненная имеет водозаборную сетку с обратным клапаном, два колена: одно с углом закругления α₁=90º и отношением r/R=0,5; второе без закругления с углом α₂=60º; вентиль с коэффициентом сопротивления ζ_вент=5,0 и выход из трубы в резервуар больших размеров. Рассчитать, каким должен быть вакуум (р_вак, в ат.) в конце горизонтального участка сифона, если длина трубы до этого сечения l₁=4,0 м, высота сифона h_сиф=1,5 м (рис. 6.21).

Ответ: пропускная способность сифона Q=51,8 л/c, вакуум в конце горизонтального участка р_вак=0,38 ат.

Учебник: Часс С.И. Гидромеханика в примерах и задачах УГГУ 2006.pdf

ВУЗ: УГГУ

10.97  Жидкость с плотностью ρ=850 кг/м³ и вязкостью γ=2 Ст подается на расстояние l=20 м по горизонтальной трубе диаметром d=20 мм в количестве Q=1,57 л/c. Определить давление и мощность, которые требуются для указанной подачи. Местные гидравлические сопротивления отсутствуют.

Ответ: р=1,36 МПа, N=2,14 кВт.

Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf

10.98  Из открытого резервуара по двум трубам диаметрами d₁ и d₂ и длиной l₁ и l₂ вода истекает  в атмосферу (рис. 4.22). Движение воды происходит при постоянном напоре H. На расстоянии l₁/3 от входа в первую трубу установлена задвижка Лудло со степенью открытия a/d.

Определить расход воды Q в системе, принимая трубы водопроводные в нормальных условиях. Учесть потери напора на входе в первую трубу, в задвижке Лудло, а также при внезапном расширении.

Построить напорную и пьезометрическую линии, показать эпюру потерь напора.

Таблица 1 – Исходные данные

Ответ: Q = 10,6 л/c.

Варианты задачи: б, в.

Учебник: Часс С. И. Гидравлика. Гидромеханика. Сборник задач и контрольных заданий. УГГУ Екатеринбург 2009.pdf

10.99  Определить, при каком давлении в трубопроводе р_м расход Q=6 л/c (рис. 8.21). Исходные данные: d₁=100 мм, d₂=75 мм, h=5 м, потери напора h_W=4,8 м.

Учебник: Суров Г.Я. Гидравлика в примерах и задачах Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет 2010.pdf

10.100  Бензин из бензохранилища с помощью насоса подается в бензобак на высоту Н. На поверхности бензина в бензобаке поддерживается вакуум р_вак (рис. 4.16).

Определить, каким должно быть манометрическое давление (р_ман  в ат) на выходе из насоса при подаче Q, если транспортирование бензина происходит по стальной трубе длиной l, диаметром d с абсолютной шероховатостью Δ, на трубе установлена задвижка Лудло со степенью закрытия a/d, учесть потери напора в двух коленах и на выходе из трубы в бензобак.

Принять плотность бензина ρ_бенз=720 кг/м³; коэффициент кинематической вязкости бензина ν_бенз.=0,65·10-6 м²/c.

Таблица 1 – Исходные данные

Ответ: манометрическое давление р_ман=0,31 ат.

Варианты задачи: б, в.

Учебник: Часс С. И. Гидравлика. Гидромеханика. Сборник задач и контрольных заданий. УГГУ Екатеринбург 2009.pdf