10 Расчет простых трубопроводов
10.101 Из напорного бака по трубопроводу (рис. 9.14) движется жидкость плотностью ρ=800 кг/м³. Диаметр трубопровода d=50 мм, длина l=120 м. Начало трубопровода расположено выше его конца на величину h=5,5 м. Коэффициент гидравлического трения λ=0,038, избыточное давление на поверхности жидкости в баке р0и=10 кПа. В баке поддерживается постоянный уровень Н=5,2 м. Определить расход жидкости в трубопроводе. Местными потерями напора пренебречь.
10.102 По трубопроводу (рис. 9.9), соединяющему два резервуара, в которых поддерживаются постоянные уровни, перетекает жидкость, имеющая плотность ρ=1150 кг/м³. Диаметр трубопровода d=40 мм. В нижнем баке создан вакуум рв=12 кПа. Разность уровней в баках Н=1,3 м. Определить, какое давление необходимо создать в верхнем баке для пропуска расхода по трубопроводу Q=0,035 м³/c, если коэффициент гидравлического трения λ=0,035, длина трубопровода l=32 м. Местными потерями напора пренебречь.
10.103 По сифонному трубопроводу движется вода (рис. 9.11) со скоростью υ=3,4 м/c. Диаметр трубопровода d=25 мм, его длина до сечения х-х l=5,4 м. Высота расположения сечения х-х над уровнем жидкости в питающем резервуаре Н=3,5 м, коэффициент гидравлического трения λ=0,036. Определить давление жидкости в сечении х-х. Местными потерями напора пренебречь.
10.104 Из напорного бака (рис. 9.14) по трубопроводу диаметром d=55 мм течет вода. Уровень воды в баке поддерживается постоянным, если h=2,1 м, избыточное давление на поверхности жидкости в баке р0и=17 кПа. Определить расход воды, если коэффициент местного сопротивления крана ζ=7. Другими потерями напора пренебречь.
Учебник: Суров Г.Я. Гидравлика в примерах и задачах Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет 2010.pdf
10.105 Бензин из бензохранилища с помощью насоса подается в закрытый бензобак на высоту Н. Показание манометра, установленного после насоса, рман (рис. 4.20).
Определить показание мановакуумметра (рмв в ат), измеряющего давление на поверхности бензина в бензобаке, если расход бензина Q.
Транспортирование бензина производится по новой стальной трубе длиной l, диаметром d с абсолютной шероховатостью Δ. На трубе установлен пробковый кран с углом закрытия α. Учесть потери напора в трех коленах и на выходе из трубы в бензобак.
Принять плотность бензина ρбенз=720 кг/м³; коэффициент кинематической вязкости бензина νбенз=0,65·10-6 м²/c.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант а | ||||||
| Н, м | рман, ат | Q, л/c | d, мм | l, м | Δ, мм | α, град |
| 4,2 | 0,31 | 2,5 | 50 | 30,0 | 0,06 | 30 |
Ответ: показание мановакуумметра рмв=0,12 ат.
10.106 Центробежный насос 1 подает воду с температурой t. Расход воды составляет Q. Диаметр всасывающей трубы d, длина l. Труба 2 имеет два поворота по 90º и приемный клапан 3. Материал трубы задан, давление на свободной поверхности жидкости принять равным 100 кН/м².
Определить максимально возможную высоту установки насоса h над уровнем воды, исходя из условия, что давление воды при входе в насос должно быть на 20 кН/м² выше давления парообразования (рис. 48, табл. 17).
Таблица 17
| Вариант | t, ºС | Q, л/c | d, мм | l, м | Материал и состояние труб |
| 1 | 5 | 2 | 50 | 10 | Стальные трубы сварные новые и чистые |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.
ВУЗ: ВлГУ
10.107 Вода сливается из бака А в бак В по трубопроводу, диаметр которого d=80 мм и полная длина L=2l=10 м. Из бака В вода вытекает в атмосферу через цилиндрический насадок такого же диаметра d1=80 мм (коэффициент расхода μ=0,82).
Коэффициенты сопротивления колена и вентиля в трубе ζк=0,3 и ζв=4; коэффициент сопротивления трения λ=0,03.
Определить, какой напор Н нужно поддерживать в баке А, чтобы уровень в баке В находился на высоте h=1,5 м.
Ответ: Н=9,7 м.
Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf
10.108 Из закрытого резервуара с избыточным давлением на поверхности (рман) вода истекает в атмосферу по двум трубам диаметрами и длиной d1, l1 и d2, l2 соответственно. Трубы чугунные с эквивалентной шероховатостью Δ1=Δ2=1,35 мм. Действующий напор воды постоянный Н (рис. 4.21).
Определить показание манометра рман при пропускной способности Q. Учесть потери напора в местных сопротивлениях: на входе в трубу, при внезапном сужении с коэффициентом сопротивления ζв.с; в пробковом крае с углом закрытия , установленном на середине второй трубы. Коэффициент кинематической вязкости воды ν=1·10-6 м²/c.
Построить напорную, пьезометрическую линии, эпюру потерь напора.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант а | |||||||
| d1, мм | l1, м | d2, мм | l2, м | Н, м | Q, л/c | ζв.с | α, град |
| 75 | 10,0 | 50 | 8,0 | 6,0 | 9,0 | 0,32 | 20 |
Ответ: рман = 0,6 ат.
10.109 Из открытого резервуара по сифонному трубопроводу диаметром d=50 мм протекает вода (рис. 8.22). Определить, при какой температуре воды прекратится поступление воды по трубопроводу, если h1=5,0 м. Потери напора не учитывать.
10.110 По трубопроводу (рис. 9.10), соединяющему два резервуара, из верхнего резервуара в нижний перетекает вода. В резервуарах поддерживаются постоянные уровни. Диаметр трубопровода d=45 мм. В верхнем баке создан вакуум р0в=2 кПа. Разность уровней в баках Н=12 м. Какое избыточное давление необходимо создать в нижнем баке, чтобы скорость жидкости в трубопроводе была υ=3,8 м/c, если коэффициент гидравлического трения λ=0,025, а длина трубопровода l=41 м. Местными потерями напора пренебречь.
Учебник: Суров Г.Я. Гидравлика в примерах и задачах Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет 2010.pdf
