10 Расчет простых трубопроводов

10.281 Каким должно быть избыточное давление р_изб в закрытом резервуаре (рис. 8.5), чтобы обеспечить подачу воды в количестве Q = 0,4 л/с по трубопроводу диаметром d = 44 мм и длиной l = 8,8 м, если h = H, ξ_входа = 0,5, ξ_выхода = 1, ξ_вентил = 2, шероховатость труб Δ_ш = 0,2 мм.

Кинематический коэффициент вязкости воды v = 1·10^–6 м²/с.

Методические указания.pdf

10.282 К открытому резервуару присоединен короткий трубопровод, состоящий из двух участков: длиной l₁ = 4 м и l ₂ = 10 м и диаметрами d₁ = 200 мм и d₂ = 100 мм. Истечение по короткому трубопроводу происходит под постоянным напором H₁ = 5 м. Определить скорость и расход жидкости, вытекающей из трубопровода при температуре t = 4ºС.

10.283 Жидкость при температуре t = 30ºС из резервуара А попадает в резервуар В по трубопроводу диаметром d = 100 мм и длиной l = 15 м. Уровень в баке А — постоянный. Определить время заполнения жидкостью резервуара В объемом  V = 1,15  м³.

10.284 Определить диаметр водовода, соединяющего водонапорную башню с фермой и построить пьезометрическую линию при следующих условиях: расход воды Q, отметка уровня воды в водонапорной башне Н_A, геометрическая высота расположения фермы Z_ф, свободный напор в конечном пункте водовода h_СВ.

В случае расхождения между уточненным и заданным свободным напором более, чем на 15%, водовод следует разбить на два участка с разными диаметрами, соединенными последовательно. Исходные данные к задаче приведены в табл. 80.

Таблица 80

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ПГАТУ

10.285 Из резервуара А, на свободной поверхности которого избыточное давление р_м = 200 кПа, вода температурой t = 15°С поступает в резервуар В по трубопроводу переменного сечения, состоящему из двух участков длиной l₁  = 10 м и l₂ = 14 м и диаметрами d₁×10^-2 = 2,0 м и d₂×10^-2 = 0,8 м, с задвижкой и коленом, коэффициенты сопротивлений: колена ζ_1к = 0,4, полностью открытой задвижки ζ_з  = 5 и потерь на вход в трубу ζ_вх  = 0,5 и соответственно коэффициенты гидравлического трения на первом участке λ₁ = 0,025, на втором — λ₂ = 0,04.Разность уровней в резервуарах Н₂ = Н₁ + Н = 6 + 3 = 9 м.

На глубине Н₁ = 6 м к резервуару А подсоединен конически расходящийся насадок с диаметром выходного сечения d_н×10^-2 = 2,0 м и длиной l_н = 5d_н, истечение из которого происходит в атмосферу с коэффициентами расхода и скорости μ_н = φ_н = 0,45. Скоростным напором и изменением уровня в резервуаре А пренебречь.

Определить:

1. Режим течения, скорость υ_тр и расход воды Q_тр, поступающей в резервуар В по трубопроводу.
2. Скорость υ_н и расход воды Q_н через конически расходящийся насадок.

Методические указания.pdf

ВУЗ: РГАЗУ

10.286 К закрытому резервуару, на свободной поверхности которого действует манометрическое давление р_м = 500 кПа, подсоединен трубопровод переменного сечения с диаметрами d₁ = 20 мм и d₂ = 250 мм, заканчивающийся соплом диаметром d_c = d₁. Трубопровод подсоединен на глубине Н₁ = 8 м. На первом участке длиной l₁ = 10 м установлен вентиль. Длина второго участка l₂ = 5 м. Определить скорость истечения υ и расход Q вытекающей из сопла жидкости при температуре t и постоянном напоре H₁ = 8 м.

10.287 Из открытого резервуара по короткому стальному трубопроводу постоянного поперечного сечения d₁×10^-2 = 1,0 м и длиной l₁ = 5 м с краном, коэффициент сопротивления которого ζ_кр = 2,5, заканчивающимся соплом диаметром d_c = 0,5d₁ вытекает вода в атмосферу при t = +30°C. Истечение происходит под напором Н₁ = 8 м. С другой стороны к резервуару подсоединен коноидальный насадок диаметром выходного сопла d_н×10^-2 = 0,8 м и длиной l_н = 5d_н, истечение из которого происходит при разности уровней в резервуарах Н  = 2 м с коэффициентом расхода насадка μ_н = 0,97.

Определить:

1. Скорость истечения из сопла v_c и расход воды по короткому трубопроводу Q_c.
2. Расход воды через затопленный коноидальный насадок Q_н.

Методические указания.pdf

ВУЗ: РГАЗУ

10.288 Определить, с каким расходом вода будет вытекать через трубу из бака (рис. 8.1), если диаметр трубы d = 20 мм; длина l = 10 м; высота H = 6 м, р₀ = 102 кПа; коэффициент сопротивления крана ξ_кр = 2; колена ξ_кол = 0,82; шероховатость трубы — 0,04 мм. Кинематический коэффициент вязкости воды v = 0,008 Ст.

Методические указания.pdf

10.289 Какой предельной длины L можно сделать пожарный рукав диаметром   D = 65 мм. если при давлении М = 0,8 МПа (по манометру) подача через установленный на конце ствола насадок, выходной диаметр которого d = 30 мм, должна составлять Q = 1,2 м³/мин?

Ствол поднят выше манометра на h = 10м; коэффициент сопротивления ствола с насадком ζ = 0,1 (сжатие струи на выходе отсутствует). Местные потери в рукаве не учитывать.

Задачу решить, предполагая, что используются непрорезиненные (λ = 0,054) и прорезиненные (λ = 0,025) рукава.

Ответ: L = 17,3 и 37,5 м.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf