10 Расчет простых трубопроводов

10.121 Вода вытекает из напорного бака, уровень жидкости в котором находится на высоте Н. Жидкость движется по трубе длиной l и диаметром d, на которой установлен кран с коэффициентом сопротивления ζкр и манометр, показывающий давление рм. Определить избыточное давление в баке р0*, при котором обеспечивается заданная величина расхода Q. При решении учесть потери напора на входе в трубу (внезапное сужение), на каждом повороте (колене) ζкол=0,5, в кране, и на трение по длине трубы λ=0,025. Режим течения считать турбулентным. (Величины рм, Q, Н, l, d и ζкр взять из таблицы 2).Вода вытекает из напорного бака, уровень жидкости в котором находится на высоте Н. Жидкость движется по трубе длиной l и диаметром d, на которой установлен кран с коэффициентом сопротивления ζкр и манометр, показывающий давление рм. Определить избыточное давление в баке р0*, при котором обеспечивается заданная величина расхода Q. При решении учесть потери напора на входе в трубу (внезапное сужение), на каждом повороте (колене) ζкол=0,5, в кране, и на трение по длине трубы λ=0,025. Режим течения считать турбулентным. (Величины рм, Q, Н, l, d и ζкр взять из таблицы 2).

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

Вариант Физические величиζкрны
Н, м d, мм l, м ζкр рм, МПа Q, л/c
А 7 10 15 5 1 0,30

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

Методические указания.pdf

ВУЗ: МАМИ


10.122 Вода движется по горизонтальному трубопроводу длиной l с заданной величиной расхода Q. Определить диаметр трубопровода d*, если известны показания манометров в начальном сечении рм1м и конечном сечении рм2=0,2·рм. Принять режим течения в трубопроводе турбулентным, а область сопротивления квадратичной. При решении принять относительную эквивалентную шероховатость внутренней поверхности трубопровода k/d*=0,002. (Величины рм, Q, и l взять из таблицы 4).Вода движется по горизонтальному трубопроводу длиной l с заданной величиной расхода Q. Определить диаметр трубопровода d*, если известны показания манометров в начальном сечении рм1=рм и конечном сечении рм2=0,2·рм. Принять режим течения в трубопроводе турбулентным, а область сопротивления квадратичной. При решении принять относительную эквивалентную шероховатость внутренней поверхности трубопровода k/d*=0,002. (Величины рм, Q, и l взять из таблицы 4).

Таблица 4 – Численные значения величин, необходимые для решения задач.

Вариант Физические величины
l, м рм, МПа Q, л/c
А 8,0 2,0 0,30

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

Методические указания.pdf

ВУЗ: МАМИ


10.123 Определить показание U-образного спиртового манометра hсп, установленного на трубе Вентури в вентиляционном трубопроводе при значении диаметров d1 и d2, если расход воздуха Q. Принять плотность воздуха ρвозд=1,23 кг/м³; плотность спирта ρсп=820 кг/м³. Коэффициент сопротивления трубы Вентури принять равным ζвент (рис. 4.12).Определить показание U-образного спиртового манометра hсп, установленного на трубе Вентури в вентиляционном трубопроводе при значении диаметров d1 и d2, если расход воздуха Q. Принять плотность воздуха ρвозд=1,23 кг/м³; плотность спирта ρсп=820 кг/м³. Коэффициент сопротивления трубы Вентури принять равным ζвент (рис. 4.12).

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант d1, мм d2, мм Q, л/c ζвент
а 100 50 78,5 0,20

Варианты задачи: б, в.

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

ВУЗ: УГГУ


10.124 С помощью насоса вода подается в напорный бак на высоту Н, по трубе диаметром d, длиной l (рис. 4.9). Показание манометров: в начале трубопровода рман1, в конце рман2.

Определить, при каком коэффициент сопротивления пробкового крана ζкр будет обеспечен расход Q.

Абсолютная шероховатость трубы Δ; коэффициент кинематической вязкости воды ν=1·10-6 м²/c.С помощью насоса вода подается в напорный бак на высоту Н, по трубе диаметром d, длиной l (рис. 4.9). Показание манометров: в начале трубопровода рман1, в конце рман2. Определить, при каком коэффициент сопротивления пробкового крана ζкр будет обеспечен расход Q. Абсолютная шероховатость трубы Δ; коэффициент кинематической вязкости воды ν=1·10-6 м²/c.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант а
d, мм l, м Δ, мм Н, м Q, л/с рман1, ат рман2, ат
100 80,0 0,5 6,0 6,0 1,5 0,75

Варианты задачи: б, в.

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

ВУЗ: УГГУ


10.125 Чему должно быть равно манометрическое давление рм на поверхности жидкости в закрытом резервуаре А для того, чтобы обеспечить подачу керосина в количестве Q=2,5 л/с в открытый резервуар Б? Разность уровней в резервуарах Н=6,7 м. Чугунный старый трубопровод имеет длину 2l (l=4,8 м) и диаметр  d=50 мм, эквивалентная шероховатость стенок Δ=1 мм. Посредине его установлен обратный клапан К, коэффициент местного сопротивления которого ζкл.=5,5. Построить пьезометрическую и напорную линии. Плотность керосина ρ=750 кг/м³; кинематическая вязкость ν=0,02 см²/с.Чему должно быть равно манометрическое давление рм на поверхности жидкости в закрытом резервуаре А для того, чтобы обеспечить подачу керосина в количестве Q=2,5 л/с в открытый резервуар Б? Разность уровней в резервуарах Н=6,7 м. Чугунный старый трубопровод имеет длину 2l (l=4,8 м) и диаметр d=50 мм, эквивалентная шероховатость стенок Δ=1 мм. Посредине его установлен обратный клапан К, коэффициент местного сопротивления которого ζкл.=5,5. Построить пьезометрическую и напорную линии. Плотность керосина ρ=750 кг/м³; кинематическая вязкость ν=0,02 см²/с.


10.126 Насос с подачей Q=7,2 м³/ч забирает воду из колодца (рис. 8.9). Определить наибольший вакуум рв при входе в насос. Внутренний диаметр трубопровода D=80 мм, высота установки насоса над уровнем жидкости h=4 м. Потери напора hw=0,5 м.Насос с подачей Q=7,2 м³/ч забирает воду из колодца (рис. 8.9). Определить наибольший вакуум рв при входе в насос. Внутренний диаметр трубопровода D=80 мм, высота установки насоса над уровнем жидкости h=4 м. Потери напора hw=0,5 м.

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


10.127 Горизонтальная труба (рис. 9.8) диаметром d=5 см состоит из двух участков и соединяет резервуары, в которых поддерживаются постоянные уровни. Длина каждого участка трубопровода l=50 м. Определить, какой уровень Н1 необходимо поддерживать в напорном баке, чтобы расход воды составлял Q=50 л/мин, если уровень воды в правом баке Н2=0,5 м, коэффициент гидравлического трения равен λ=0,03. Коэффициент сопротивления вентиля ζ=8,5.Горизонтальная труба (рис. 9.8) диаметром d=5 см состоит из двух участков и соединяет резервуары, в которых поддерживаются постоянные уровни. Длина каждого участка трубопровода l=50 м. Определить, какой уровень Н1 необходимо поддерживать в напорном баке, чтобы расход воды составлял Q=50 л/мин, если уровень воды в правом баке Н2=0,5 м, коэффициент гидравлического трения равен λ=0,03. Коэффициент сопротивления вентиля ζ=8,5.

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


10.128 Из закрытого резервуара А, на свободной поверхности которого действует избыточное давление рм, вода нагнетается по вертикальному трубопроводу постоянного сечения диаметром d и длиной l в резервуар В.

Определить:

  1. Скорость, с которой вода движется по нагнетательному трубопроводу, если заданы коэффициенты местных сопротивлений: входа в трубу ζвх, вентиля ζвент и колена с закруглением ζкол.
  2. Расход воды в трубопроводе Q.

Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно значением скорости движения υ = 5…8 м/с. Абсолютную шероховатость стенок трубопровода принять равной Δ = 0,6 мм. Исходные данные к задаче приведены в табл. 61.Из закрытого резервуара А, на свободной поверхности которого действует избыточное давление рм, вода нагнетается по вертикальному трубопроводу постоянного сечения диаметром d и длиной l в резервуар В. Определить: Скорость, с которой вода движется по нагнетательному трубопроводу, если заданы коэффициенты местных сопротивлений: входа в трубу ζвх, вентиля ζвент и колена с закруглением ζкол. Расход воды в трубопроводе Q. Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно значением скорости движения υ = 5…8 м/с. Абсолютную шероховатость стенок трубопровода принять равной Δ = 0,6 мм.

Таблица 61

Исходные

данные

Единицы

измерения

Значения для вариантов
1
Н м 4,2
рм кПа 250
l м 6
d мм 80
t ºС 10
ζкол 0,4
ζвх 0,14
ζвент 3,5

Варианты задачи: 2345, 6.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ПГАТУ


10.129 Гидравлический расчет всасывающей линии насоса

Вода при температуре t из водоприемного колодца (рис. 1.2) насосом перекачивается в трубопровод с расходом Q (принимается равным QAB по рис. 1.1). Диаметр всасывающей линии насоса — dвс, длина — Lвс. Ось насоса расположена выше уровня воды в водоприемном колодце на величину Н.

Требуется:

Рассчитать величину вакуума во всасывающей линии водяного насоса, подающего воду в систему трубопровода (рис. 1.2).Гидравлический расчет всасывающей линии насоса Вода при температуре t из водоприемного колодца (рис. 1.2) насосом перекачивается в трубопровод с расходом Q (принимается равным QAB по рис. 1.1). Диаметр всасывающей линии насоса - dвс, длина - Lвс. Ось насоса расположена выше уровня воды в водоприемном колодце на величину Н. Требуется: Рассчитать величину вакуума во всасывающей линии водяного насоса, подающего воду в систему трубопровода (рис. 1.2).

Задачу решить для следующих величин:

Варианты заданий

Номер варианта Lвс, м dвс, мм Н, м t, ºС
6 20 200 2,2 10

Методические указания.pdf

ВУЗ: МИИТ


10.130 Определить максимальный расход бензина Q, который можно допустить во всасывающем трубопроводе насоса бензоколонки из условия отсутствия кавитации перед входом в насос, если высота всасывания Нвс=4 м, размеры трубопровода: l=6 м; d=24 мм; предельное давление бензина принять рн.п=40 кПа. Режим течения считать турбулентным. Коэффициент сопротивления приемного фильтра ζф=2; коэффициент сопротивления трения λт=0,03; h0=750 мм рт. ст.; ρб=750 кг/м³.Определить максимальный расход бензина Q, который можно допустить во всасывающем трубопроводе насоса бензоколонки из условия отсутствия кавитации перед входом в насос, если высота всасывания Нвс=4 м, размеры трубопровода: l=6 м; d=24 мм; предельное давление бензина принять рн.п=40 кПа. Режим течения считать турбулентным. Коэффициент сопротивления приемного фильтра ζф=2; коэффициент сопротивления трения λт=0,03; h0=750 мм рт. ст.; ρб=750 кг/м³.

Ответ: Q=1,4 л/c.

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