11 Расчет сложных трубопроводов

11.1 Трубопровод состоит их трех последовательно соединенных участков труб, внутренние диаметры которых d1=52 мм, d2=76 мм, d3=82 мм. Первый участок расположен выше третьего на 0,5 м. Определить: а) средние скорости течения воды (t=20ºС) на участках, если объемный расход в трубопроводе равен Q=48 л/мин; б) режим течения воды; в) перепад давления между первым и третьим участком.

В корзину – 120 RUB

11.2 Горизонтальный трубопровод из стальных труб, схема которого показана на рис.1, имеет участок с параллельным соединением труб, состоящим из двух линий длиной l1 и l2 и диаметром d1 и d2. В точках B, C и D заданы расходы воды QB, QC и QD.

Требуется:

1 Установить диаметры труб на участках AB и CD по предельным расходам.

2 Определить распределение расходов по 1-й и 2-й линиям параллельного соединения трубопроводов.

3 Определить необходимый напор в точке A для обеспечения заданных расходов QB, QC и QD при заданном свободном напоре (превышении пьезометрической линии над поверхностью земли) в конце трубопроводаHCB, если известны длины участков AB и CD.

4 Построить пьезометрическую линию по длине трубопровода.Горизонтальный трубопровод из стальных труб, схема которого показана на рис.1, имеет участок с параллельным соединением труб, состоящим из двух линий длиной l1 и l2 и диаметром d1 и d2. В точках B, C и D заданы расходы воды QB, QC и QD. Требуется: 1 Установить диаметры труб на участках AB и CD по предельным расходам. 2 Определить распределение расходов по 1-й и 2-й линиям параллельного соединения трубопроводов. 3 Определить необходимый напор в точке A для обеспечения заданных расходов QB, QC и QD при заданном свободном напоре (превышении пьезометрической линии над поверхностью земли) в конце трубопроводаHCB, если известны длины участков AB и CD. 4 Построить пьезометрическую линию по длине трубопровода.

Таблица 4.1 — Исходные данные

Вариант l1, м l2, м lAB, м lCD, м
0 300 400 600 600

Конец таблицы 4.1

d1, мм d2, мм QB, л/с QС, л/с QD, л/с НСB, м
100 100 7 20 5 10
В корзину – 120 RUB

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МИИТ

11.3 Трубопровод с расходом жидкости Q в точке M разветвляется на два трубопровода (рис.1): первый имеет дину L1 и внутренний диаметр d1, второй — L2, d2. В точке N трубопроводы 1 и 2 соединяются. Во втором трубопроводе установлен фильтр Ф, сопротивление которого эквивалентно трубе длиной Lэ=md2.  Определить расход Q и потерю давления Δрпот в каждом трубопроводе, если плотность жидкости ρ=900 кг/м³, кинематическая вязкость жидкости v=1 Ст=104 м²/с.

Трубопровод с расходом жидкости Q в точке M разветвляется на два трубопровода (рис.1): первый имеет дину L1 и внутренний диаметр d1, второй — L2, d2. В точке N трубопроводы 1 и 2 соединяются. Во втором трубопроводе установлен фильтр Ф, сопротивление которого эквивалентно трубе длиной Lэ=md2. Определить расход Q и потерю давления Δрпот в каждом трубопроводе, если плотность жидкости ρ=900 кг/м³, кинематическая вязкость жидкости v=1 Ст=104 м²/с.

Таблица 1 — Исходные данные

Вариант Q, л/с m L1, м d1, м L2, м d2, м
1 0,32 160 1,01 0,01 2,01 0,007
В корзину – 150 RUB

Варианты задачи: 3, 6, 8, 12, 13.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ВолгГТУ

11.4 Питание резервуаров A и B с постоянными и одинаковыми отметками уровней 5 м осуществляется подачей воды из магистрального трубопровода длиной L1, внутренним диаметром d1 в распределительные трубы с параметрами L2, d2 и L3, d3 с местным сопротивлением ξз (рис.1). Материал труб — сталь сварная новая. Потерями в поворотах пренебречь. Коэффициенты гидравлического трения принять равными: λ1=0,025, λ2=λ3=0,02.

Определить расходы Q1 и Q2, поступающие в резервуары, если давление в магистральном трубопроводе по манометру на уровне нулевой отметки равно M.

Питание резервуаров A и B с постоянными и одинаковыми отметками уровней 5 м осуществляется подачей воды из магистрального трубопровода длиной L1, внутренним диаметром d1 в распределительные трубы с параметрами L2, d2 и L3, d3 с местным сопротивлением ξз (рис.1). Материал труб — сталь сварная новая. Потерями в поворотах пренебречь. Коэффициенты гидравлического трения принять равными: λ1=0,025, λ2=λ3=0,02. Определить расходы Q1 и Q2, поступающие в резервуары, если давление в магистральном трубопроводе по манометру на уровне нулевой отметки равно M.

Таблица 1 — Исходные данные

Вариант 1
L1,

м

 L2,

м

 L3,

м

 d1,

м

 d2,

м

 d3,

м

 М,

кгс/см2

 ξз

 
40 80 80 90 57 57 5 3
В корзину – 200 RUB

Варианты задачи: 3, 8.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ВолгГТУ

11.5 По трубопроводу переменного сечения длиной l1 и l2 соответственно диаметрами d1 и d2 вода с температурой t,ºC вытекает в атмосферу из закрытого резервуара A. Выходное сечение трубопровода расположено выше уровня жидкости в резервуаре на высоту H. Труба стальная новая. Определить расход жидкости Q при избыточном давлении на свободной поверхности жидкости p0. В конце трубопровода установлен вентиль (рис.14).

Таблица 7

Вариант 4
l1, м l2, м d1, м d2, м р0, МПа Н, м t, °С
165 80 85 60 0,14 6,5 35

По трубопроводу переменного сечения длиной l1 и l2 соответственно диаметрами d1 и d2 вода с температурой t,ºC вытекает в атмосферу из закрытого резервуара A. Выходное сечение трубопровода расположено выше уровня жидкости в резервуаре на высоту H. Труба стальная новая. Определить расход жидкости Q при избыточном давлении на свободной поверхности жидкости p0. В конце трубопровода установлен вентиль (рис.14).

В корзину – 120 RUB

11.6 Определить давление рм1 на поверхности жидкости в закрытом резервуаре (рис.24), из которого жидкость по системе с кольцевым соединением груб поступает в другой резервуар с давлением на поверхности рм2=50 кПа. Общий расход жидкости в системе Q=0,06 м³/с. Трубы водопроводные, нормальные. Диаметры труб: d1=0,25 м, d2=0,15 м, d3=0,1 м, d4=0,2 м. Длины труб: l1=400 м, l2=320 м, l3=300 м, l4=500 м. Разность уровней жидкости в резервуарах Н=4 м. Местные потери принять равными 10% от потерь по длине.Определить давление рм1 на поверхности жидкости в закрытом резервуаре (рис.24), из которого жидкость по системе с кольцевым соединением груб поступает в другой резервуар с давлением на поверхности рм2=50 кПа. Общий расход жидкости в системе Q=0,06 м³/с. Трубы водопроводные, нормальные. Диаметры труб: d1=0,25 м, d2=0,15 м, d3=0,1 м, d4=0,2 м. Длины труб: l1=400 м, l2=320 м, l3=300 м, l4=500 м. Разность уровней жидкости в резервуарах Н=4 м. Местные потери принять равными 10% от потерь по длине.

В корзину – 120 RUB

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТОГУ

11.7 Найти суммарный расход, а также распределение расхода по ветвям воды (ρ=1000 кг/м³, v=10-6 м²/c), вытекающий самотеком из верхнего бака в нижний.

Материалы труб и число плавных поворотов ветвей одинаковы (n1=n2=n). Полученные значения расходов Q, Q1 и Q2 выразить в м³/c и л/мин.

Вид трубы взять из табл.3.1 на с. 24.

Задачу решить методом последовательных приближений либо графоаналитическим методом.Найти суммарный расход, а также распределение расхода по ветвям воды (ρ=1000 кг/м³, v=10-6 м²/c), вытекающий самотеком из верхнего бака в нижний. Материалы труб и число плавных поворотов ветвей одинаковы (n1=n2=n). Полученные значения расходов Q, Q1 и Q2 выразить в м³/c и л/c.

№ вар. L1, м d1, мм L2, м d2, мм h, м n Вид труб
4-1 100 50 110 75 10 2 4
В корзину – 180 RUB

Варианты задачи: 4-2, 4-3, 4-4, 4-5, 4-6, 4-7, 4-8, 4-9, 4-10, 4-11,

4-12, 4-13, 4-14, 4-15, 4-16, 4-17, 4-18, 4-19, 4-20, 4-21, 4-22, 4-23,

4-24, 4-25, 4-26, 4-27, 4-28, 4-29, 4-30.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ИжГТУ

11.8 Для системы, показанной на рис.20, определить напор Н, обеспечивающий пропуск воды расходом Q. Длины участков труб и диаметры: L1, d1 и L2, d2. Расширение выполнено под углом 30º. Уровни в резервуарах постоянные: h1=4,5 м и а=0,5 м. Скоростным напором в резервуаре пренебречь.Для системы, показанной на рис.20, определить напор Н, обеспечивающий пропуск воды расходом Q. Длины участков труб и диаметры: L1, d1 и L2, d2. Расширение выполнено под углом 30º. Уровни в резервуарах постоянные: h1=4,5 м и а=0,5 м. Скоростным напором в резервуаре пренебречь.

ТАБЛИЦА 2. Выбор значений элементов заданий.

Предпоследняя

цифра шифра

 L1, м L2, м d1, мм d2, мм Q, л/c
0 10 40 75 150 6,5
В корзину – 120 RUB

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

11.9 Из водонапорной башни А с отметкой горизонта воды НА = 24,0 м вода подается в напорный бак В с отметкой горизонта воды НВ = 12,0 м. Система трубопроводов имеет закольцованный участок CD. В узлах разветвления С и D выведены манометры М1 и М2 (рис. 5.21). Диаметры участков трубопроводов: d1 = 200 мм, d2 = 150 мм, d3 = 125 мм, d4 = 150 мм; длины участков l1, l2, l3, l4 соответственно.

Трубы проложены на одном горизонте.

Определить расход воды в системе Q, а также распределение расхода в параллельных участках Q2 и Q3. Рассчитать показания манометра М1 (рман1) и манометра М2 (рман2). Трубы водопроводные нормальные. Потери напора в местных сопротивлениях составляют 10% от потерь напора по длине.

Построить пьезометрическую линию и эпюру потерь напора.Из водонапорной башни А с отметкой горизонта воды НА = 24,0 м вода подается в напорный бак В с отметкой горизонта воды НВ = 12,0 м. Система трубопроводов имеет закольцованный участок CD. В узлах разветвления С и D выведены манометры М1 и М2 (рис. 5.21). Диаметры участков трубопроводов: d1 = 200 мм, d2 = 150 мм, d3 = 125 мм, d4 = 150 мм; длины участков l1, l2, l3, l4 соответственно. Трубы проложены на одном горизонте. Определить расход воды в системе Q, а также распределение расхода в параллельных участках Q2 и Q3. Рассчитать показания манометра М1 (рман1) и манометра М2 (рман2). Трубы водопроводные нормальные. Потери напора в местных сопротивлениях составляют 10% от потерь напора по длине. Построить пьезометрическую линию и эпюру потерь напора.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант l1, м l2, м l3, м l4, м
а 450 400 360 300

Ответ: Q = 25,3 л/c Q2 = 15,3 л/c, Q3 = 10,0 л/c, рман1 = 2,18 ат, рман2 = 1,86 ат.

В корзину – 180 RUB

Варианты задачи: б, в.

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

11.10 В среду с атмосферным давлением вытекает вода из резервуара с поверхностным давлением р0 и высотой Н. Заданы диаметры труб d1, d2 и длины l1, l2. Трубы бесшовные стальные после нескольких лет эксплуатации. Определить расход воды при истечении в атмосферу (рис.16).В среду с атмосферным давлением вытекает вода из резервуара с поверхностным давлением р0 и высотой Н. Заданы диаметры труб d1, d2 и длины l1, l2. Трубы бесшовные стальные после нескольких лет эксплуатации. Определить расход воды при истечении в атмосферу (рис.16).

Таблица 6

Вариантl1, мl2, мd1, ммd2, ммр0, кПаН, м
621,52032352,5

В корзину – 120 RUB