9 Гидравлические сопротивления
9.171 По трубе диаметром d = 1,5 см течет жидкость со скоростью U = 0,4 м/с. Принимая плотность жидкости равной ρ = 0,94·10³ кг/м³, а динамическую вязкость η = 0,05 Па·с определить число Рейнольдса Re, а затем коэффициент линейных потерь λтр, используя следующие формулы:
а) Re < 2300 – формулу Пуазейля λтр = 64/Re;
б) 2320 < Re < 4000 – формулу Френкеля λтр = 2,7/Re0,53;
в) 4000 < Re < 105 – формулу Блазиуса λтр = 0,3164/Re0,25 или Конакова λтр = 1/(1,8·lgRe – 1,5)2.
9.172 Определить потери напора на трение при движении воды по стальному трубопроводу длиной l = 150 м и диаметром d = 300 мм. Расход воды Q = 600 м³/час, вязкость γ = 1,31·10-6 м²/с; шероховатость внутренней поверхности трубопровода k = 0,3 мм.
9.173 По горизонтальному трубопроводу, на котором установлено сопло, движется жидкость плотностью ρ = 800 кг/м³ (рис. 9.18). Перепад давления перед соплом и на выходе из него составляет 20 кПа. Диаметр трубопровода D = 75 мм, сопла d = 50 мм. Определить расход жидкости, если коэффициент сопротивления сопла ζ = 0,12. Сжатие струи на выходе из сопла отсутствует.
9.174 Определить среднюю скорость и расход жидкости в трубопроводе диаметром d = 150 мм, если потери напора на участке длиной L = 300 м составляют hд = 3 м. Коэффициент гидравлического трения λ = 0,02.
9.175 Потери напора при внезапном расширении потока в горизонтальном трубопроводе равны h = 0,1 м. Определить диаметр трубопровода d1 перед внезапным расширением, если расход Q = 8,9 л/c и диаметр трубы после расширения d2 = 110 мм.
Ответ: d1 = 0,07 м.
9.176 По двум одинаковым трубам диаметром d = 50 мм длиной l = 100 м, имеющим шероховатость Δэкв = 0,2 мм, пропускают воду и легкую нефть в количестве 0,5 кг/с. Определить потерю давления по длине трубы. Температура жидкостей 20ºС. Обосновать выбор формул для гидравлического коэффициента трения.
9.177 По стальному трубопроводу диаметром d = 200 мм и длиной l = 3000 м перекачивается нефть в количестве Q = 90 т/час. Плотность нефти ρ = 900кг/м³. Температура нефти t = 15°С. Определить потери напора по длине трубопровода.