10 Расчет простых трубопроводов
10.71 По трубопроводу диаметром d=10 мм и длиной l=10 м подается жидкость с вязкостью ν=1 Ст под действием перепада давления Δр=4 МПа; ρ=1000 кг/м³. Определить режим течения жидкости в трубопроводе.
Указание. Воспользоваться выражением для числа Re через Q и законом Пуазейля, исключить из них расход Q и, определив критический перепад давления, соответствующий смене режима, сравнить его с заданным перепадом.
Ответ: режим — ламинарный.
Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf
10.72 Определить потребный напор, который необходимо создать в сечении для подачи в бак воды с вязкостью ν=0,008 Ст, если длина трубопровода l=80 м; его диаметр d=50 мм; расход жидкости Q=15 л/c; высота Н0=30 м; давление в баке р2=0,2 МПа; коэффициент сопротивления крана ξ1=5; колена ξ2=0,8; шероховатость стенок трубы Δ=0,04 мм.
Ответ: Нпотр=166,7 м.
Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf
10.73 Вода перетекает из бака А в резервуар Б по трубе диаметром d=25 мм, длиной L=10 м. Определить расход Q, если избыточное давление в баке р1=200 кПа; высоты уровней Н1=1 м; Н2=5 м. Режим течения считать турбулентным. Коэффициенты гидравлического сопротивления: сужения ζсуж=0,5; крана ζкр=4; колена ζко=0,2; расширения ζрас=1; λт=0,025.
10.74 Определить расход в трубе для подачи воды (вязкость ν=0,01 Ст) на высоту Н=16,5 м, если диаметр трубы d=10 мм; ее длина l=20 м; располагаемый напор в сечении трубы перед краном Нрасп=20 м; коэффициент сопротивления крана ζ1=4, колена ζ2=1. Трубу считать гидравлически гладкой.
Указание. Задачу решить методом последовательных приближения, задавшись коэффициентом Дарси λт, а затем уточняя его.
Ответ: Q=0,078 л/c.
Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf
10.75 При каком диаметре трубопровода подача насоса составит Q=1 л/c, если на выходе из него располагаемый напор Нрасп=9,6 м; длина трубопровода l=10 м; эквивалентная шероховатость Δэ=0,05 мм; давление в баке р0=30 кПа; высота Н0=4 м; вязкость жидкости ν=0,015 Ст и ее плотность ρ=1000 кг/м³? Местными гидравлическими сопротивлениями в трубопроводе пренебречь. Учесть потери при входе в бак.
Ответ: d=24,1 мм.
Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf
10.76 Определить потребный напор, который необходимо создать в сечении О-О для подачи в бак воды с вязкостью ν=0,008 Ст, если длина трубопровода L; его диаметр d, расход жидкости Q; высота Н0=30 м; давление в баке р2=0,2 МПа. Коэффициент сопротивления крана ζ1=5; колена ζ2=0,8; шероховатость стенок трубы Δ=0,04 мм.
Таблица 2 – Исходные данные
| Вариант | Q, л/c | L, м | d, мм |
| 7 | 16 | 80 | 50 |
10.77 В баке А жидкость подогревается до определенной температуры tºC и самотеком по трубопроводу длиной l попадает в кормоцех. Напор в баке равен Н. Каким должен быть диаметр трубопровода, чтобы обеспечивать расход при манометрическом давлении в конце трубопровода не ниже рм? Построить пьезометрическую и напорную линии. Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно значением диаметра трубопровода в диапазоне 35…55 мм. Коэффициент λ находить из формулы Пуазейля при Rе < 2300 и формулы Блазиуса при Rе > 2300. Исходные данные к задаче приведены в табл. 67.
Таблица 67
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значение для вариантов |
| 1 | ||
| Н | м | 6,2 |
| l | м | 34 |
| рм | кПа | 23 |
| Q | л/с | 2,1 |
| ρ | кг/м³ | 885 |
| ν | см²/с | 0,048 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6.
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
10.78 Определить диаметр трубопровода, по которому подается жидкость плотностью ρж с расходом Q, из условия получения в нем максимально возможной скорости при сохранении ламинарного режима.
Численные значения величин приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Исходные данные
| Вариант | Q, л/c | ρж, кг/м3 | ν×10-3, см2/c |
| 3 | 0,05 | 1000 | 10 |
10.79 При условии задачи 16 и известной силе F определите высоту z0.
Задача 16
Поршень диаметром D, двигаясь равномерно со скоростью θп, подает жидкость в закрытый бак с избыточным давлением рм на поверхности жидкости. Разность уровней жидкости в цилиндре и баке равна z0.
Нагнетательная труба — длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная.
Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости t, ºC.
Таблица исходных данных
| Вариант 0 | ||||||||
| рм, МПа | z0, м | D, мм | d, мм | l, м | θп, см/c | t, ºC | Жидкость | F, H |
| 0,1 | 2 | 60 | 25 | 18 | 10 | 20 | вода | 300 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
10.80 Определить предельную длину трубопровода диаметром d, шероховатостью Δэ, с помощью которого бензин, плотностью ρб=700 кг/м³ и кинематической вязкостью νб=0,7·10-6>\ м²/c может быть поднят на высоту H при пропускной способности Q, если показание манометра, установленного после насоса, рМАН. Истечение бензина происходит в атмосферу. Трубопровод имеет три колена и пробковый кран с углом закрытия α=30º.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | Q, л/c | d, мм | Δэ, мм | рМАН, ат |
| б | 8 | 6,3 | 100 | 0,5 | 0,6 |
