Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
12.42 Определить толщину стенок трубопровода, чтобы напряжение в них от повышения давления при мгновенном закрытии затвора не превышало σ. Диаметр трубопровода d, скорость движения жидкости в нем до закрытия затвора υ0. Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно скоростью ударной волны в интервале 400…450 м/с для труб из полиэтилена и 900…1300 м/с для труб из других материалов. Исходные данные к задаче приведены в табл. 89.
Таблица 89
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| σ | МПа | 14,7 |
| υ0 | м/с | 1,5 |
| d | мм | 300 |
| Вид жидкости | Вода | |
| Виды труб | Чугун белый |
ВУЗ: ПГАТУ
12.2 Трубопровод с размерами: диаметром d, толщиной стенок δ и длиной l пропускает расход жидкости при давлении р0. Определить, через сколько секунд при резком закрытии затвора ударное давление руд возле него будет наибольшим, а также величину этого давления. Затвор закрывается в течении времени tзакр. Исходные данные к задаче приведены в табл. 90.
Таблица 90
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| d | мм | 100 |
| δ | мм | 5 |
| l | м | 350 |
| Q,10-3 | м³/с | 4,7 |
| р0 | МПа | 0,12 |
| tзакр | с | 1,0 |
| Вид жидкости | Бензин | |
| Виды труб | Сталь углеродистая |
12.44 Жидкость поступает из бака в трубопровод, имеющий внутренний диаметр d, толщину стенки δ, длину l и движется в нем равномерно, при этом расход равен Q, давление перед затвором, установленным на конце трубопровода, p0.
Определить повышение давления и напряжение в стенке трубы перед затвором при резком закрытии последнего в течение времени tзакр. Исходные данные к задаче приведены в табл. 91.
Таблица 91
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| l | м | 700 |
| d | мм | 200 |
| δ | мм | 8 |
| Q | л/с | 60 |
| р0 | МПа | 0,20 |
| tзакр | с | 1,1 |
| Материал труб | Чугун белый | |
| Вид жидкости | Вода | |
ВУЗ: ПГАТУ
12.45 Определить ударное и полное значение избыточного давления в трубопроводе при внезапном закрытии задвижки. Исходные данные к задаче приведены в табл. 92.
Таблица 92
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| δ | мм | 7 |
| d | мм | 60 |
| υ | м/с | 1,3 |
| р0 | МПа | 0,15 |
| Вид жидкости | Вода | |
| Материал трубы | Сталь легир. | |
ВУЗ: ПГАТУ
12.46 Определить начальную скорость υ0 движения жидкости в трубопроводе с задвижкой, в которой имеет место гидравлический удар. Установить также вид гидравлического удара. Исходные данные к задаче приведены в табл. 93.
Таблица 93
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| l | м | 500 |
| d | мм | 125 |
| р0 | МПа | 0,12 |
| σ | МПа | 19 |
| δ | мм | 5 |
| tзакр | с | 0,2 |
| Вид жидкости | Глицерин | |
| Виды труб | Полиэтилен | |
ВУЗ: ПГАТУ
12.47 Определить ударное повышение давления и напряжение в стенке трубы σ перед задвижкой при резком ее закрытии. Исходные данные к задаче приведены в табл. 94.
Таблица 94
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| d | мм | 60 |
| Q·10—³ | м³/с | 4,0 |
| δ | мм | 8 |
| р0 | МПа | 0,13 |
| Вид жидкости | Масло инд. 50 | |
| Виды труб | Асбестоцем. | |
ВУЗ: ПГАТУ
12.48 Какой вид гидравлического удара будет происходить в трубопроводе, оснащенного задвижкой, при резком ее закрытии? Чему равно ударное повышение давления? Исходные данные к задаче приведены в табл. 95.
Таблица 95
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| l | м | 5 |
| δ | мм | 10 |
| d | мм | 60 |
| tзакр | с | 0,2 |
| υ0 | м/c | 1,1 |
| р0 | МПа | 0,12 |
| Вид жидкости | Дизельное топливо | |
| Виды труб | Резина |
ВУЗ: ПГАТУ
15.65 Из резервуара A животноводческого помещения сточные воды перекачиваются центробежным насосом по трубопроводу в общий резервуар-накопитель B, где сточные воды проходят биологическую очистку. Перепад горизонтов в резервуарах A и B составляет ΔZ. При условии, что заданы длины и диаметры всасывающей и нагнетательной магистралей, расход сети Q и другие данные требуется:
- Выбрать типоразмер насосного агрегата и установить режим его работы на сети.
- Вычислить мощность на валу насоса и приводного двигателя.
- Начертить схему параллельного подключения второго насоса на общий нагнетательный трубопровод и графическим способом определить, как изменится при этом расход сети. Местными потерями в нагнетательной магистрали пренебречь. Исходные данные к задаче приведены в табл. 97.
Таблица 97
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| Q | л/с | 30 |
| Δz = —Нг | м | 1,5 |
| lн, м | м | 130 |
| dн | мм | 100 |
| lв | м | 8 |
| dв | мм | 150 |
| Σζвс | 5 | |
| λ, 10-2 | 4,29 | |
| Виды труб | М5А |
ВУЗ: ПГАТУ
15.66 Центробежный насос перекачивает воду из поверхностного водоисточника A в закрытый бак B водонапорной башни, поднимая ее при этом на геометрическую высоту Hг. В баке поддерживается постоянный уровень воды и давления на свободной поверхности рм. По условию задачи заданы длины и диаметры всасывающего и нагнетательного участков сети. Местные потери напора во всасывающей линии принять в размере 100%, а в напорной 10% от потерь на трение. Температура воды в водоисточнике tºC. Требуется:
- Выбрать типоразмер насосного агрегата, представить его рабочие характеристики и графическим способом определить режим работы насоса на сети.
- Вычислить мощность на валу насоса и приводного двигателя.
- Определить потребный напор, расходуемый в сети, при условии уменьшения подачи насоса методом дросселирования на 20%.
Коэффициент кинематической вязкости воды в зависимости от еѐ температуры см. в Приложении 4; относительную шероховатость стенок всасывающей трубы в зависимости от материала см. в Приложении 5.
Исходные данные к задаче приведены в табл. 98.
Таблица 98
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 4 | ||
| Q | л/c | 40 |
| рм | кПа | 150 |
| Нг | м | 8 |
| lн | м | 105 |
| dн | мм | 150 |
| lв | м | 9 |
| dв | мм | 200 |
| t | ºС | 10 |
| Виды труб | М2 | |
ВУЗ: ПГАТУ
15.68 Центробежный насос поднимает воду на высоту Hг по всасывающей и нагнетательной магистралям. Размеры магистралей, в том числе диаметры и длины указаны в таблице исходных данных. Требуется:
- Определить подачу насоса QН и мощность на валу N при частоте вращения рабочего колеса n = 900 мин-1.
- Определить мощность, потребляемую насосом, при уменьшении его подачи на 25% дросселированием задвижкой.
- Пересчитать главные параметры насоса: подачу, напор и мощность при изменении частоты вращения рабочего колеса с n до n1 по формулам подобия.
Исходные данные к задаче приведены в табл. 104.
Задачу следует решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно Q из графика характеристики насоса, приведенной на рис. 6.12,б. Задача считается решенной, если при ориентировочном значении Q, напор насоса Нн (график) и потребный напор Нпотр сети (расчет) будут равны между собой или расхождение между ними будет не более 10%.
Таблица 104
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| Нг | м | 6 |
| lв | м | 20 |
| dв | мм | 200 |
| lн | м | 100 |
| dн | мм | 150 |
| λ,10-2 | 2,0 | |
| n1 | мин-1 | 1350 |
| Виды труб | М4 | |
ВУЗ: ПГАТУ
