9 Гидравлические сопротивления
9.61 На участке горизонтального трубопровода диаметром D=50 мм, по которому движется вода с расходом Q=3,5 л/c, имеются 2 поворота трубы (ξпов=1,3) и счетчик расхода жидкости. Определить, какого диаметра нужно установить на трубопровод диафрагму, чтобы расход уменьшился в два раза, если потери напора остались прежними. Потерями напора по длине пренебречь.
9.62 От бака, в котором с помощью насоса поддерживается постоянное давление жидкости, отходит трубопровод диаметром d=50 мм. Между баком и краном К на трубопроводе установлен манометр. При закрытом положении крана р0=0,5 МПа. Найти связь между расходом жидкости в трубопроводе Q и показанием манометра p при разных открытиях крана, приняв коэффициент сопротивления входного участка трубопровода (от бака до манометра) равным ζ=0,5. Плотность жидкости ρ=800 кг/м³.
Подсчитать расход жидкости при полном открытии крана, когда показание манометра равно р=0,485 МПа.
Ответ: υ=5 м/c, Q=9,8 л/c.
Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf
9.63 Вода перетекает из напорного бака, где избыточное давление воздуха р=0,3 МПа, в открытый резервуар по короткой трубе диаметром d=50 мм, на которой установлен кран. Чему должен быть равен коэффициент сопротивления крана для того, чтобы расход воды составлял Q=8,7 л/c? Высоты уровней Н1=1 м и Н2=3 м. Учесть потерю напора на входе в трубу (ζвх=0,5) и на выходе из трубы (внезапное расширение).
Ответ: ζкр=27,1.
Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf
9.64 Вода перетекает из напорного бака А в резервуар Б через вентиль с коэффициентом сопротивления ζв=3 по трубе. Диаметры: d1=40 мм; d2=60 мм. Считая режим течения турбулентным и пренебрегая потерями на трение по длине, определить расход. Учесть потери напора при внезапных сужениях и расширениях. Высоты: Н1=1 м, Н2=2 м; избыточное давление в напорном баке р0=0,15 МПа.
Ответ: Q=9,2 л/c.
Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf
9.65 Для заполнения водой паровозного тендера на ходу поезда, в специально устроенный между рельсами лоток с водой опускается труба приемного устройства диаметром D=200 мм так, что входное сечение трубы располагается навстречу потоку.
Суммарный коэффициент потерь в приемном устройстве, отнесенный к средней скорости в трубе, равен ζ=2, а высота подъема воды h=3 м.
Определить:
1. Время, необходимое для заполнения тендера емкостью W=10 м³ при скорости поезда υ=36 км/ч.
2. При какой наименьшей скорости поезда это приемное устройство перестанет работать.
Указание. Из уравнения Бернулли для относительного движения в трубе имеем
υ²/2g=h+ω²/2g(1+ζ)
где ω — скорость в трубе.
Ответ: t=86 c, υп=27,6 км/ч.
Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf
9.66 Для определения потерь давления на фильтре установлены манометры, как показано на рисунке. При пропускании через фильтр жидкости, расход которой Q=1 л/c; давления: р1=0,1 МПа, р2=0,12 МПа. Определить, чему равна потеря давления в фильтре, если известно: d1=10 мм, d2=20 мм, ρж=900 кг/м³.
Указание. Потерей давления на участках от мест установки манометров до фильтра пренебречь. Принять α1=α2=1.
Ответ: Δрф=0,05 МПа.
Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf
9.67 Вода перетекает из напорного бака, где избыточное давление воздуха р, в открытый резервуар по короткой трубе диаметром d=50 мм, на которой установлен кран. Чему должен быть равен коэффициент сопротивления крана ξкр для того, чтобы расход воды составлял Q=8,7 л/c. Высоты уровней H1 и H2. Учесть потерю напора на входе в трубу (ξвх=0,5) и на выходе из трубы (внезапное расширение) ξвых=1.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | ризб, МПа | H1, м | H2, м |
| 1 | 0,2 | 1 | 3 |
9.68 Вода перетекает из верхнего резервуара в нижний по расширяющейся трубе — диффузору, имеющему малый угол конусности и плавно закругленный вход (рис.35). Пренебрегая потерей на входе в диффузор, определить при каком уровне воды Н1 в верхнем резервуаре абсолютное давление в узком сечении 1-1 диффузора сделается равным нулю. Коэффициент сопротивления диффузора ζдиф=0,2. Размеры: d1, d2, уровень H2. Учесть потерю на внезапное расширение при выходе из диффузора. Атмосферное давление 750 мм рт.ст.
Указание: Учесть потерю кинетической энергии на выходе из диффузора по формуле Борда.
ТАБЛИЦА 2. Выбор значений элементов заданий.
| Предпоследняя цифра шифра | d1, мм | d2, мм | Н2, м |
| 0 | 100 | 150 | 1,15 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: САФУ
Все задачи из: Лебедева Е.Г. Гидравлика Севмашвтуз 2016
9.69 Газ течет по трубопроводу длиной l и диаметром d при температуре t °C. Движение установившееся и изотермическое. Давление в начале трубопровода равно р1, в конце трубопровода р2, массовый расход газа равен Qm.
Определить неизвестную величину, а также объёмный расход газа, приведенный к атмосферному давлению.
Таблица исходных данных
| Вариант 0 | |||||||
| μ,
кг/кмоль |
t,
ºС |
d,
мм |
р1,
МПа |
р2,
МПа |
Qm,
кг/с |
l,
км |
газ |
| 29 | 15 | 200 | ? | 3,2 | 5,2 | 100 | Воздух |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
9.70 (Вариант 5) По трубопроводу перекачивается нефть плотностью ρ=(900+5)=905 кг/м³ в количестве Q+0,04 м³/c. Сечение 2-2 расположено выше сечения 1-1 на 10 м. Диаметры трубы d1=0,3 м; d2=0,2 м, давления р1=1,5 МПа, р2=1 МПа. Определить потери напора по длине на участке 1-1 до 2-2.
