10 Расчет простых трубопроводов

10.251 Для измерения расхода воды в трубопроводе диаметром d1 установлен расходомер Вентури с диаметром цилиндрической части d2 (рис. 4.13) К широкой и узкой части расходомера подсоединены пьезометры в виде U -образной трубки, расстояние между которыми равно z.

Пренебрегая потерями напора в расходомере, определить скорости в широкой и узкой части трубы Вентури, а также расход воды Q в трубопроводе, если разность показаний пьезометров h. При расчете давлением столба воздуха в пьезометре пренебречь. Коэффициент Кориолиса принять равным единице (α = 1).Для измерения расхода воды в трубопроводе диаметром d1 установлен расходомер Вентури с диаметром цилиндрической части d2 (рис. 4.13) К широкой и узкой части расходомера подсоединены пьезометры в виде U -образной трубки, расстояние между которыми равно z. Пренебрегая потерями напора в расходомере, определить скорости в широкой и узкой части трубы Вентури, а также расход воды Q в трубопроводе, если разность показаний пьезометров h. При расчете давлением столба воздуха в пьезометре пренебречь. Коэффициент Кориолиса принять равным единице (α = 1).

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант d1, мм d2, мм h, см
а 100 50 40
В корзину – 180 RUB

Варианты задачи: б, в.

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

ВУЗ: УГГУ

10.252 Для определения расхода воздуха в пневмотранспортной системе на входе в воздуховод установлен входной коллектор с плавным входом (рис. 4.14).

Определить расход воздуха Q в воздуховоде диаметром d, если показание чашечного микроманометра, заполненного спиртом, lсп, учесть синус угла наклона трубки микроманометра (sinα).

Коэффициент сопротивления на входе в коллектор — ζвх.

Принять плотности: воздуха ρвозд = 1,25 кг/м³; спирта ρсп = 890 кг/м³.Для определения расхода воздуха в пневмотранспортной системе на входе в воздуховод установлен входной коллектор с плавным входом (рис. 4.14). Определить расход воздуха Q в воздуховоде диаметром d, если показание чашечного микроманометра, заполненного спиртом, lсп, учесть синус угла наклона трубки микроманометра (sinα). Коэффициент сопротивления на входе в коллектор - ζвх. Принять плотности: воздуха ρвозд = 1,25 кг/м³; спирта ρсп = 890 кг/м³.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант d, мм lсп, мм sinα ζвх
а 100 125 0,4 0,1
В корзину – 180 RUB

Варианты задачи: б, в.

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

ВУЗ: УГГУ

10.253 По новому стальному бесшовному трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединенных труб, вода выливается в атмосферу из резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень H и манометрическое давление рм. Определить величину манометрического давления рм для обеспечения расхода Q при следующих данных: диаметры труб d1, d2; длины l1 и l2, температура воды t, угол открытия крана равен θ. Значение ζкр см. в Приложении 6. Исходные данные к задаче приведены в табл. 69.По новому стальному бесшовному трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединенных труб, вода выливается в атмосферу из резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень H и манометрическое давление рм. Определить величину манометрического давления рм для обеспечения расхода Q при следующих данных: диаметры труб d1, d2; длины l1 и l2, температура воды t, угол открытия крана равен θ.

Таблица 69

Исходные

данные

 Единицы

измерения

 Значения для вариантов
1
Н м 5,4
Q л/с 7
l1 м 25
l2 м 34
d1 мм 75
d2 мм 50
t ºС 20
θ º 20
В корзину – 200 RUB

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ПГАТУ

10.254 Из нижнего закрытого резервуара с избыточным давлением на поверхности рман вода подается в верхний открытый бак по трубе диаметром d, длиной l (рис. 4.24). Расход воды равен Q.

Труба водопроводная несколько загрязненная. В системе установлен вентиль с коэффициентом сопротивления равным ζвент. Напор h1 = h2.

Определить показание манометра рман в ат, соответствующее избыточному давлению на поверхности воды в нижнем резервуаре.Из нижнего закрытого резервуара с избыточным давлением на поверхности рман вода подается в верхний открытый бак по трубе диаметром d, длиной l (рис. 4.24). Расход воды равен Q. Труба водопроводная несколько загрязненная. В системе установлен вентиль с коэффициентом сопротивления равным ζвент. Напор h1 = h2. Определить показание манометра рман в ат, соответствующее избыточному давлению на поверхности воды в нижнем резервуаре.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант d, мм l, м Q, л/с ζвент
а 50 4,0 3,2 7,0
В корзину – 250 RUB

Варианты задачи: б, в.

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

ВУЗ: УГГУ

10.255 Из открытого резервуара с глубиной наполнения h вода истекает в атмосферу по вертикальной трубе длиной l (рис. 4.25).

Определить диаметр трубы d для пропуска расхода Q. Уровень воды в резервуаре постоянный, скоростным напором на поверхности воды в резервуаре пренебречь.

Методические указания: задача решается методом подбора диаметров: принимаются диаметры по ГОСТу, например, d1 = 100 мм; d2 = 75 мм; d3 = 50 мм, рассчитывается действующий напор Н = h + l, сравнивается с заданным значением и выбирается наиболее приемлемый вариант.Из открытого резервуара с глубиной наполнения h вода истекает в атмосферу по вертикальной трубе длиной l (рис. 4.25). Определить диаметр трубы d для пропуска расхода Q. Уровень воды в резервуаре постоянный, скоростным напором на поверхности воды в резервуаре пренебречь. Методические указания: задача решается методом подбора диаметров: принимаются диаметры по ГОСТу, например, d1 = 100 мм; d2 = 75 мм; d3 = 50 мм, рассчитывается действующий напор Н = h + l, сравнивается с заданным значением и выбирается наиболее приемлемый вариант.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант h, м l, м Q, л/с
а 1,0 5,0 9,1
В корзину – 250 RUB

Варианты задачи: б, в.

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

ВУЗ: УГГУ

10.256 Из напорного бака с избыточным давлением на поверхности рман вода подается в зумпф по нормальной водопроводной трубе диаметром d, длиной l (рис. 4.26). На расстоянии l1 показание манометра равно рман1. В системе установлен пробковый кран с углом закрытия α. Потерями напора при входе в трубу пренебречь. Уровень воды в зумпфе ниже оси трубы на величину h.

Определить напор воды в баке Н и расход Q.Из напорного бака с избыточным давлением на поверхности рман вода подается в зумпф по нормальной водопроводной трубе диаметром d, длиной l (рис. 4.26). На расстоянии l1 показание манометра равно рман1. В системе установлен пробковый кран с углом закрытия α. Потерями напора при входе в трубу пренебречь. Уровень воды в зумпфе ниже оси трубы на величину h. Определить напор воды в баке Н и расход Q.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант рман, ат d, мм l, м l1, м рман1, ат h, м α, град
а 0,13 50 20,0 8,0 0,19 0,5 20
В корзину – 250 RUB

Варианты задачи: б, в.

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

ВУЗ: УГГУ

10.257 Истечение воды в атмосферу происходит по горизонтальной трубе диаметром d, длиной l при постоянном напоре в резервуаре Н (рис. 4.27). На расстоянии l/3 от входа в трубу установлен пьезометр, показание которого h.

Определить расход воды Q, л/с и коэффициент гидравлического сопротивления λ. Потерями на входе в трубу пренебречь.

Построить пьезометрическую линию и линию полного напора, показать эпюру потерь напора.Истечение воды в атмосферу происходит по горизонтальной трубе диаметром d, длиной l при постоянном напоре в резервуаре Н (рис. 4.27). На расстоянии l/3 от входа в трубу установлен пьезометр, показание которого h. Определить расход воды Q, л/с и коэффициент гидравлического сопротивления λ. Потерями на входе в трубу пренебречь. Построить пьезометрическую линию и линию полного напора, показать эпюру потерь напора.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант d, мм l, м Н, м h, м
а 50 12,0 4,0 2,4
В корзину – 250 RUB

Варианты задачи: б, в.

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

ВУЗ: УГГУ

10.258 С помощью насоса вода подаётся на высоту Н с истечением в атмосферу по водопроводной трубе в нормальных условиях (рис. 4.29).

Диаметр трубы d, длина трубы l, пропускная способность системы Q. В системе установлена задвижка Лудло со степенью закрытия а/d. Трубопровод имеет два колена с углом поворота α = 90º и одно колено с углом поворота α1 = 60º, для которого коэффициент сопротивления ζкол = 0,7.

Определить показание манометра М (рман), установленного после насоса, а также показание мановакуумметра МВ (рм.в.), установленного в верхней точке трубопровода на высоте h от выхода воды из трубопровода.С помощью насоса вода подаётся на высоту Н с истечением в атмосферу по водопроводной трубе в нормальных условиях (рис. 4.29). Диаметр трубы d, длина трубы l, пропускная способность системы Q. В системе установлена задвижка Лудло со степенью закрытия а/d. Трубопровод имеет два колена с углом поворота α = 90º и одно колено с углом поворота α1 = 60º, для которого коэффициент сопротивления ζкол = 0,7. Определить показание манометра М (рман), установленного после насоса, а также показание мановакуумметра МВ (рм.в.), установленного в верхней точке трубопровода на высоте h от выхода воды из трубопровода.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант d, мм l, м Н, м h, м Q, л/с а/d
а 200 50,0 10,0 4,0 40,0 5/8
В корзину – 250 RUB

Варианты задачи: б, в.

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

ВУЗ: УГГУ

10.259 Для определения коэффициента кинематической вязкости  масла “Турбинное 30” производится прокачка его через трубку диаметром d (рис. 4.30). На расстоянии l подключен U-образный ртутный манометр, показание которого hрт. Расход масла Q, плотность масла ρмасл = 900 кг/м³, плотность ртути ρрт = 13,6·10³ кг/м³.

Предположить режим движения масла ламинарным. По окончании расчета проверить режим движения.Для определения коэффициента кинематической вязкости  масла “Турбинное 30” производится прокачка его через трубку диаметром d (рис. 4.30). На расстоянии l подключен U-образный ртутный манометр, показание которого hрт. Расход масла Q, плотность масла ρмасл = 900 кг/м³, плотность ртути ρрт = 13,6·10³ кг/м³. Предположить режим движения масла ламинарным. По окончании расчета проверить режим движения.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант d, мм l, м hрт, мм Q, л/c
а 12,5 1,5 50 0,10

Ответ: ν = 0,3·10-4 м²/с.

В корзину – 180 RUB

Варианты задачи: б, в.

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

ВУЗ: УГГУ

10.260 Сифонный водосброс диаметром d и длиной l сбрасывает воду из водохранилища в водоем, уровень которого на Н ниже уровня воды в водохранилище (рис. 4.32).

Определить пропускную способность сифона Q, л/с, если труба водопроводная загрязненная имеет водозаборную сетку с обратным клапаном, два колена: одно с углом закругления α1 = 90º и отношением r/Rзакр.; второе без закругления с углом α2 = 60º; вентиль с коэффициентом сопротивления ζвент и выход из трубы в резервуар больших размеров. Рассчитать, показание вакуумметра В (рвак в ат) в конце горизонтального участка сифона, если длина трубы до этого сечения l1, высота сифона hсиф.Сифонный водосброс диаметром d и длиной l сбрасывает воду из водохранилища в водоем, уровень которого на Н ниже уровня воды в водохранилище (рис. 4.32). Определить пропускную способность сифона Q, л/с, если труба водопроводная загрязненная имеет водозаборную сетку с обратным клапаном, два колена: одно с углом закругления α1 = 90º и отношением r/Rзакр.; второе без закругления с углом α2 = 60º; вентиль с коэффициентом сопротивления ζвент и выход из трубы в резервуар больших размеров. Рассчитать, показание вакуумметра В (рвак в ат) в конце горизонтального участка сифона, если длина трубы до этого сечения l1, высота сифона hсиф.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант d, мм l, м Н, м ζвент l1, м hсиф, м r/Rзакр.
а 200 10,0 2,5 5,0 4,0 1,5 0,5
В корзину – 280 RUB

Варианты задачи: б, в.

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

ВУЗ: УГГУ