11 Расчет сложных трубопроводов

11.101 Два хранилища с керосином сообщаются со стальным сифоном, имеющим длину L = 250 м и диаметр d = 0,3 м. Отметки уровней керосина в хранилищах отличаются на величину Н = 1,4 м. От нижнего хранилища отходит стальная труба диаметром d = 0,3 м с задвижкой и толщиной стенок е = 7 мм. От пункта А отходят стальные трубопроводы с последовательным и параллельным соединениями, имеющие объемные расходы соответственно Q2 = 0,17 м³/c и Q1 = 0,16 м³/c. На втором участке последовательного соединения производится равномерная путевая раздача воды q = 0,03 л/c. Углы поворота сифона α = 45 град, β = 90 град.

Определить:

1. Объемный расход в сифоне при заданном диаметре.

2. Потери напора на участках с последовательным соединением.

3. Начальную скорость V0 движения керосина в стальном трубопроводе, при которой давление при мгновенном закрытии задвижки достигает величины р = 2,2·106 Па если перед закрытием задвижки в трубопроводе давление ро = 4·105 Па.

4. Распределение расхода в параллельных ветвях трубопровода.Два хранилища с керосином сообщаются со стальным сифоном, имеющим длину L = 250 м и диаметр d = 0,3 м. Отметки уровней керосина в хранилищах отличаются на величину Н = 1,4 м. От нижнего хранилища отходит стальная труба диаметром d = 0,3 м с задвижкой и толщиной стенок е = 7 мм. От пункта А отходят стальные трубопроводы с последовательным и параллельным соединениями, имеющие объемные расходы соответственно Q2 = 0,17 м³/c и Q1 = 0,16 м³/c. На втором участке последовательного соединения производится равномерная путевая раздача воды q = 0,03 л/c. Углы поворота сифона α = 45 град, β = 90 град. Определить: 1. Объемный расход в сифоне при заданном диаметре. 2. Потери напора на участках с последовательным соединением. 3. Начальную скорость V0 движения керосина в стальном трубопроводе, при которой давление при мгновенном закрытии задвижки достигает величины р = 2,2·106 Па если перед закрытием задвижки в трубопроводе давление ро = 4·105 Па. 4. Распределение расхода в параллельных ветвях трубопровода.


11.102 Полив четырехпольного севооборотного участка производится четырьмя дождевальными машинами «Фрегат» модификации ДМ-394-80 с централизованной водоподачей к гидрантам от стационарной насосной станции. Каждая машина работает на двух позициях. Перемещение машин с позиции на позицию обеспечивает трактор. Конструктивная длина дождевальной машины — l, объемный расход воды одной машиной — Q, необходимый напор воды на гидранте — h. Отметка уровня воды в водоисточнике у насосной станции и высотные положения гидрантов, расположенных на наиболее удаленных участках поля отмечены условными и цифровыми отметками на рисунке.

Произвести расчет централизованной системы водоподачи:

1. Подобрать диаметры стальных, бывших в эксплуатации труб с учетом допустимой скорости движения воды υ.

2. Определить потери напора и напор насосной станции.Полив четырехпольного севооборотного участка производится четырьмя дождевальными машинами «Фрегат» модификации ДМ-394-80 с централизованной водоподачей к гидрантам от стационарной насосной станции. Каждая машина работает на двух позициях. Перемещение машин с позиции на позицию обеспечивает трактор. Конструктивная длина дождевальной машины - l, объемный расход воды одной машиной - Q, необходимый напор воды на гидранте - h. Отметка уровня воды в водоисточнике у насосной станции и высотные положения гидрантов, расположенных на наиболее удаленных участках поля отмечены условными и цифровыми отметками на рисунке. Произвести расчет централизованной системы водоподачи: 1. Подобрать диаметры стальных, бывших в эксплуатации труб с учетом допустимой скорости движения воды υ. 2. Определить потери напора и напор насосной станции.

Таблица 9 – Исходные данные для решения задач 71 – 80.

Конструктивная длина машины или

ширина захвата (длина трубопровода) l, м

393,4
Объемный расход воды Q, л/c 80
Напор воды на гидранте h, м 60
Допустимая скорость движения воды по трубам V, м/c 1,2
Расстояние от насосной станции до поля L, м 2l

Методические указания.pdf

ВУЗ: РГАЗУ


11.103 Для централизованной водопроводной сети, обеспечивающей полив четырехпольного участка двумя дождевальными машинами «Фрегат» модификации ДМ-424-70, каждая из которых поочередно работает на двух позициях и имеет ширину захвата l, объемный расход воды Q, напор на гидранте h, подобрать диаметры стальных труб, определить потери напора в трубопроводах и напор насосной станции. Отметка уровня воды в источнике у насосной станции и геодезическая отметка самого удаленного гидранта показаны на рисунке. Скорость движения воды по трубам принять равной υ.Для централизованной водопроводной сети, обеспечивающей полив четырехпольного участка двумя дождевальными машинами «Фрегат» модификации ДМ-424-70, каждая из которых поочередно работает на двух позициях и имеет ширину захвата l, объемный расход воды Q, напор на гидранте h, подобрать диаметры стальных труб, определить потери напора в трубопроводах и напор насосной станции. Отметка уровня воды в источнике у насосной станции и геодезическая отметка самого удаленного гидранта показаны на рисунке. Скорость движения воды по трубам принять равной υ.

Таблица 9 – Исходные данные для решения задач 71 – 80.

Конструктивная длина машины или

ширина захвата (длина трубопровода) l, м

423,9
Объемный расход воды Q, л/c 70
Напор воды на гидранте h, м 53
Допустимая скорость движения воды по трубам V, м/c 1,3
Расстояние от насосной станции до поля L, м 0,2l

Методические указания.pdf

ВУЗ: РГАЗУ


11.104 Из источника А вода подается по чугунному трубопроводу в водоем со скоростью Vо, где поддерживается уровень, который сообщен с другим водоемом посредством сифона. Чугунный сифон имеет диаметр d и углы поворота α и β. От второго водоема отходит чугунный трубопровод диаметром d толщиной стенки е, в котором перед закрытием задвижки создается давление ро. Другой участок системы водоснабжения имеет трубопроводы с параллельным и последовательным соединениями. Путевой объемный расход в конце последовательного участка составляет q = 0,018 л/c.

Определить:

1. Распределение расхода в параллельных ветвях трубопровода.

2. Потери напора в последовательно соединенных трубопроводах.

3. Объемный расход в сифоне Q.

4. Напряжение σ в стенках трубопровода при внезапном закрытии задвижки, если до закрытия вода в нем двигалась со скоростью Vо.Из источника А вода подается по чугунному трубопроводу в водоем со скоростью Vо, где поддерживается уровень, который сообщен с другим водоемом посредством сифона. Чугунный сифон имеет диаметр d и углы поворота α и β. От второго водоема отходит чугунный трубопровод диаметром d толщиной стенки е, в котором перед закрытием задвижки создается давление ро. Другой участок системы водоснабжения имеет трубопроводы с параллельным и последовательным соединениями. Путевой объемный расход в конце последовательного участка составляет q = 0,018 л/c. Определить: 1. Распределение расхода в параллельных ветвях трубопровода. 2. Потери напора в последовательно соединенных трубопроводах. 3. Объемный расход в сифоне Q. 4. Напряжение σ в стенках трубопровода при внезапном закрытии задвижки, если до закрытия вода в нем двигалась со скоростью Vо.

Таблица 5

Магистральный трубопровод:

            диаметр d × 10-1, м

длина L × 102, м

 

2

3

Расход воды Q1  × 10-2, м³/c 4
Путевой расход воды на 1 п.м. q  × 10-2, л/c 1,8

Углы поворота сифона

               α, град

β, град

 

60

60

Разность уровней в резервуарах (напор) Н, м 2,4
Давление у задвижки перед ее закрытием р0 × 105, Па 1,3
Толщина стенок трубы е, мм 7
Скорость течения жидкости в трубе до закрытия задвижки υ0, м/c 1,1


11.105 На рисунке показан сложный трубопровод. Определить расходы в каждом из простых трубопроводов, если их длины со­ответственно равны: l1 = 5 м; l2 = 3 м, l3 = 3 м, l4 = 6 м, а суммарный расход Q = 6 л/мин. Считать, что режим течения ламинарный, а диаметры трубопроводов одинаковы.На рисунке показан сложный трубопровод. Определить расходы в каждом из простых трубопроводов, если их длины со­ответственно равны: l1 = 5 м; l2 = 3 м, l3 = 3 м, l4 = 6 м, а суммарный расход Q = 6 л/мин. Считать, что режим течения ламинарный, а диаметры трубопроводов одинаковы.

Ответ: Q1 = 3 л/мин, Q2 = 3 л/мин, Q3 = 2 л/мин, Q4 = 1 л/мин.

Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf


11.106 На рисунке показан сложный трубопровод. Определить расходы в каждом из простых трубопроводов, если их длины со­ответственно равны: l1 = 5 м; l2 = 3 м, l3 = 3 м, l4 = 6 м, а суммарный расход Q = 6 л/мин. Считать, что режим течения ламинарный, а диаметры трубопроводов одинаковы.На рисунке показан сложный трубопровод. Определить расходы в каждом из простых трубопроводов, если их длины со­ответственно равны: l1 = 5 м; l2 = 3 м, l3 = 3 м, l4 = 6 м, а суммарный расход Q = 6 л/мин. Считать, что режим течения ламинарный, а диаметры трубопроводов одинаковы.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТГСХА


11.107 Определить, при каком проходном сечении дросселя расходы в параллельных трубо­проводах будут одинаковыми, если длины трубопроводов   l1 = 5 м и l2 =10 м; их диаметры d1 = d2 = 12 мм; коэффициент расхо­да дросселя μ = 0,7; вязкость ра­бочей жидкости ν = 0,01 Ст; расход жидкости перед разветвлением Q = 0,2 л/с. Трубопровод считать гидравлически гладким.Определить, при каком проходном сечении дросселя расходы в параллельных трубо­проводах будут одинаковыми, если длины трубопроводов   l1 = 5 м и l2 =10 м; их диаметры d1 = d2 = 12 мм; коэффициент расхо­да дросселя μ = 0,7; вязкость ра­бочей жидкости ν = 0,01 Ст; расход жидкости перед разветвлением Q = 0,2 л/с. Трубопровод считать гидравлически гладким.

Ответ: Sдр = 45,9 мм².

Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf


11.108 Насос подает масло по трубопроводу 1 длиной l1 = 5 м и диаметром d1 =10 мм в количестве Q = 0,3 л/с. В точке М трубо­провод 1 разветвляется на два трубопровода (2 и 3), имеющие раз­меры: l2 = 8 м; d2 = 8 мм и l3 = 2 м; d3 = 5 мм. Определить давление, создаваемое насосом, и расход масла в каждой ветви трубопровода (Q2 и Q3) при вязкости масла v = 0,5 Ст и плотности ρ = 900 кг/м³. Ре­жим течения на всех трех участках считать ламинарным. Местные гидравлические сопротивления отсутствуют. Давление в конечных сечениях труб атмосферное, и геометрические высоты одинаковы.Насос подает масло по трубопроводу 1 длиной l1 = 5 м и диаметром d1 =10 мм в количестве Q = 0,3 л/с. В точке М трубо­провод 1 разветвляется на два трубопровода (2 и 3), имеющие раз­меры: l2 = 8 м; d2 = 8 мм и l3 = 2 м; d3 = 5 мм. Определить давление, создаваемое насосом, и расход масла в каждой ветви трубопровода (Q2 и Q3) при вязкости масла v = 0,5 Ст и плотности ρ = 900 кг/м³. Ре­жим течения на всех трех участках считать ламинарным. Местные гидравлические сопротивления отсутствуют. Давление в конечных сечениях труб атмосферное, и геометрические высоты одинаковы.

Ответ: Q2 = 0,186 л/c, Q3 = 0,114 л/c, рн = 0,943 МПа.

Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf


11.109 Определить, при каком проходном сечении дросселя расходы в параллельных трубо­проводах будут одинаковыми, если длины трубопроводов   l1 = 5 м и l2 =10 м; их диаметры d1 = d2 = 12 мм; коэффициент расхо­да дросселя μ = 0,7; вязкость ра­бочей жидкости ν = 0,01 Ст; расход жидкости перед разветвлением Q = 0,2 л/с. Трубопровод считать гидравлически гладким.Определить, при каком проходном сечении дросселя расходы в параллельных трубо­проводах будут одинаковыми, если длины трубопроводов   l1 = 5 м и l2 =10 м; их диаметры d1 = d2 = 12 мм; коэффициент расхо­да дросселя μ = 0,7; вязкость ра­бочей жидкости ν = 0,01 Ст; расход жидкости перед разветвлением Q = 0,2 л/с. Трубопровод считать гидравлически гладким.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТГСХА


11.110 Насос подает масло по трубопроводу 1 длиной l1 = 5 м и диаметром d1 =10 мм в количестве Q = 0,3 л/с. В точке М трубо­провод 1 разветвляется на два трубопровода (2 и 3), имеющие раз­меры: l2 = 8 м; d2 = 8 мм и l3 = 2 м; d3 = 5 мм. Определить давление, создаваемое насосом, и расход масла в каждой ветви трубопровода (Q2 и Q3) при вязкости масла v = 0,5 Ст и плотности ρ = 900 кг/м³. Ре­жим течения на всех трех участках считать ламинарным. Местные гидравлические сопротивления отсутствуют. Давление в конечных сечениях труб атмосферное, и геометрические высоты одинаковы.Насос подает масло по трубопроводу 1 длиной l1 = 5 м и диаметром d1 =10 мм в количестве Q = 0,3 л/с. В точке М трубо­провод 1 разветвляется на два трубопровода (2 и 3), имеющие раз­меры: l2 = 8 м; d2 = 8 мм и l3 = 2 м; d3 = 5 мм. Определить давление, создаваемое насосом, и расход масла в каждой ветви трубопровода (Q2 и Q3) при вязкости масла v = 0,5 Ст и плотности ρ = 900 кг/м³. Ре­жим течения на всех трех участках считать ламинарным. Местные гидравлические сопротивления отсутствуют. Давление в конечных сечениях труб атмосферное, и геометрические высоты одинаковы.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТГСХА