10 Расчет простых трубопроводов
10.241 Масло с расходом Q1 = Q подается по трубопроводу 1 длиной l1 и диаметром d1. В точке М трубопровод 1 разветвляется на два трубопровода 2 и 3, которые имеют длину l2 и l3, диаметры d2 и d3 = 0,8·d2. Определить расходы Q2 и Q3 в трубопроводах 2 и 3, а также избыточное давление в точке К – рК, если давление в конечных сечениях трубопроводов 2 и 3 атмосферное, и центры тяжести этих сечений так же как и точки К и М располагаются в одной горизонтальной плоскости. При решении местными потерями пренебречь. Принять плотность ρ = 900 кг/м³, вязкость ν = 0,5 см²/с, режим течения ламинарным. (Величины Q, l1, l2, d1 и d2 взять из таблицы 4).
Таблица 4 — Численные значения величин, необходимые для решения задач.
| Вариант | Физические величины | |||||
| Q, л/с | l1, м | l2, м | l3, м | d1, мм | d2, мм | |
| А | 0,30 | 6,0 | 6,0 | 5,0 | 8 | 6 |
Варианты задачи: Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К.
ВУЗ: МАМИ
10.242 В плотине сделан водоспуск в виде железобетонной трубы с весьма хорошей бетонировкой диаметром d и длиной l (рис. 4.34). Напор над водоспуском при истечении в атмосферу Н.
Определить пропускную способность трубы Q, м³/с, при истечении в атмосферу, если труба имеет водозаборную сетку без обратного клапана.
Как изменится пропускная способность трубы, если за водосливом напор поднимается до величины, равной h.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | l, м | Н, м | h, м |
| а | 800 | 5,0 | 4,0 | 2,5 |
Ответ: в первом случае Q1 = 1,44 м³/с, во втором — Q2 = 1,02 м³/с.
ВУЗ: УГГУ
10.243 Жидкость при постоянном напоре Н вытекает из резервуара А по трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединённых участков труб диаметром d1 и d2 и длиной l1 и l2 соответственно (рис. 26). Шероховатость внутренней поверхности труб – Δ. Область гидравлического сопротивления принять квадратичной.
Определить расход жидкости Q. Построить пьезометрическую и напорную линии.
| Предпоследняя цифра номера
зачетной книжки студента |
Δ, мм | d1, мм | d2, мм | Н, м | l1, м | l2, м |
| 0 | 0,19 | 290 | 400 | 4 | 50 | 50 |
ВУЗ: ТИУ
Все задачи из: Илюхин К.Н. Чекардовский С.М. Гидрогазодинамика ТИУ 2018
10.244 На водопроводной трубе диаметром d = 50 мм установлены три местных сопротивления: вентиль, диафрагма и пробковый кран. Расход воды постоянный (Q = const). Слив воды производится в мерную ёмкость (рис. 4.11).
Определить среднюю скорость движения воды в трубе υ и расход Q. Рассчитать коэффициенты местных сопротивлений всех устройств, кроме этого, для пробкового крана угол закрытия α (см. приложение, табл. 4).
Разности показаний пьезометров: у вентиля hв; диафрагмы hд; крана hкр. В мерной ёмкости объём W наполняется за время t.
Взаимное влияние местных сопротивлений и потери напора по длине трубы не учитывать.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | hв, см | hд, см | hкр, см | W, л | t, с |
| а | 16,0 | 13,0 | 23,0 | 20,0 | 20,0 |
Ответ: υ = 0,51 м/с, Q = 1 л/c, ζвент = 12,1; ζдиаф = 9,8; ζкр = 17,3; α = 40º.
ВУЗ: УГГУ
10.245 Определить предельную длину трубопровода диаметром d с абсолютной шероховатостью Δ, с помощью которого бензин может быть поднят на высоту Н при пропускной способности Q, если показание манометра после насоса рман(рис. 4.19). Истечение бензина происходит под уровень. Учесть потери напора в пробковом кране при угле закрытия α, трех коленах и на выходе из трубы в резервуар больших размеров.
Принять плотность бензина ρбенз.=720 кг/м³, коэффициент кинематической вязкости бензина νбенз.=0,65·10-6 м²/c.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | Δ, мм | Н, м | Q, л/с | рман, ат | α, град |
| а | 100 | 0,10 | 15,5 | 8,0 | 1,2 | 30 |
Ответ: предельная длина трубопровода l = 70 м.
ВУЗ: УГГУ
10.246 Определить расход воды Q из дозаторного резервуара А в резервуар В (рис. 4.3) при постоянном напоре Н по двум трубам диаметром и длиной: d, l1 и d2, l2 соответственно.
Трубы водопроводные нормальные. На середине трубы диаметром d2 установлен пробковый кран с углом закрытия α.
Учесть потери напора в местных сопротивлениях на входе и выходе трубопроводной системы, а также при внезапном расширении трубопровода. Построить напорную и пьезометрическую линии, показать эпюру потерь напора.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | d1, мм | l1, м | d2, мм | l2, м | α, град |
| а | 2,5 | 50 | 5,0 | 100 | 8,0 | 40 |
Ответ: Q = 5,5 л/c.
ВУЗ: УГГУ
10.247 Для автоматической перекачки воды из верхнего водоема в нижний установлена сифонная труба длиной l и диаметром d. Определить расход и вакуум в сечении а—а, если разность уровней верхнего и нижнего водоема H. Длина сифона до сечения а—а равна l1. Горизонтальный участок сифона расположен над уровнем воды верхнего водоема на высоте h. Коэффициент трения определить по зависимости квадратичной области турбулентного режима, приняв абсолютную шероховатость стенок Δ. Коэффициенты местных сопротивлений и исходные данные к задаче приведены в табл. 62.
Рисунок 3.13
Таблица 62
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| Н | м | 2,0 |
| l | м | 30 |
| d | мм | 200 |
| l1 | м | 20 |
| h | м | 1,0 |
| Δ | мм | 0,2 |
| ζсетка | 5 | |
| ζпов | 0,37 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6.
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
10.248 Из резервуара А в резервуар В вода подается по трубопроводу диаметром d = 50 мм с абсолютной шероховатостью Δ = 0,5 мм, состоящему из трех участков соответственно длиной l1 , l2 и l3 (рис. 4.7).
Расход воды в системе равен Q. На входе в трубу установлена решётка без обратного клапана, на первом участке стоит вентиль с коэффициентом сопротивления ζвент . Напор воды в резервуаре А — Н1, в резервуаре В – Н2.
Определить показание манометра рман2 на поверхности воды в резервуаре В, если показание манометра на поверхности воды в резервуаре А рман1. Кинематический коэффициент вязкости воды ν = 1·10-6 м²/c.
Построить напорную и пьезометрическую линии, показать эпюру потерь напора.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант а | |||||||
| l1, м | l2, м | l3, м | Q, л/c | ζвент | Н1, м | Н2, м | рман1, ат |
| 5,0 | 4,0 | 6,0 | 2,5 | 5,0 | 1,5 | 2,5 | 0,45 |
Ответ: рман2 = 0,15 ат.
ВУЗ: УГГУ
10.249 Из напорного бака с постоянным напором Н вода подается в зумпф по двум трубам диаметрами и длиной d1, l1 и d2, l2 соответственно (рис. 4.8).
Определить расход воды в трубопроводе и скорости движения воды в каждой трубе. На трубе диаметром d1 установлен пробковый кран с углом закрытия α. Учесть потери напора на входе в трубу с острыми кромками, при внезапном сужении ζв.с., а также в колене на выходе. Трубы водопроводные нормальные.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | d1, мм | l1, м | d2, мм | l2, м | α | ζв.с. |
| а | 3,0 | 100 | 5,0 | 50 | 8,0 | 40º | 0,38 |
Ответ: Q = 5,1 л/c, υ1 = 0,65 м/c, υ2 = 2,6 м/c.
ВУЗ: УГГУ
10.250 При закрытом кране на трубопроводе диаметром d и длиной l показание манометра перед краном рман (рис. 4.10).
Определить показание манометра при открытом кране, если слив воды происходит в мерную емкость. За время t наполняется объем W.
Труба водопроводная с абсолютной шероховатостью Δ. Учесть потери напора на входе в трубу с острыми кромками. Принять коэффициент вязкости воды ν = 1·10-6 м²/с.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | l, м | Δ, мм | рман, ат | t, с | W, л |
| а | 50 | 10,0 | 1,0 | 0,18 | 30 | 70,5 |
Ответ: рман(откр.) = 0,113 ат.
ВУЗ: УГГУ
