Кузьминский Р.А. Гидрогазодинамика РУТ (МИИТ)
11.59 (Вариант 6) Горизонтальный трубопровод из стальных труб, схема которого представлена на рис. 1.1, имеет участок с параллельным соединением труб, состоящих 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:
Установить диаметры на участках AB и CD по предельным расходам.
Определить распределение расходов по первой и второй линиям параллельного соединения трубопроводов.
Определить необходимый напор в точке A для обеспечения заданных расходов QB, QC и QD при заданном свободном напоре в конце трубопровода Нсв.
Построить пьезометрическую линию по длине трубопровода.
Задачу решить для следующих значений величин:
Варианты заданий
| LВС1, м | LВС2, м | LАВ, м | LCD, м | D1, мм |
| 300 | 400 | 300 | 400 | 150 |
| D2, мм | QВ, л/c | QС, л/c | QD, л/c | Нсв, м |
| 125 | 15 | 40 | 16 | 34 |
Ответ: DAB=250 мм, DCD=125 мм, Q1=20 л/c, Q2=36 л/c, НА=57,835 м.
10.129 Гидравлический расчет всасывающей линии насоса
Вода при температуре t из водоприемного колодца (рис. 1.2) насосом перекачивается в трубопровод с расходом Q (принимается равным QAB по рис. 1.1). Диаметр всасывающей линии насоса — dвс, длина — Lвс. Ось насоса расположена выше уровня воды в водоприемном колодце на величину Н.
Требуется:
Рассчитать величину вакуума во всасывающей линии водяного насоса, подающего воду в систему трубопровода (рис. 1.2).
Задачу решить для следующих величин:
Варианты заданий
| Номер варианта | Lвс, м | dвс, мм | Н, м | t, ºС |
| 6 | 20 | 200 | 2,2 | 10 |
Ответ: hвак=4,634 м.
1.193 Участок трубопровода заполнен водой при атмосферном давлении. Определить повышение давления в трубопроводе при нагреве воды на Δt °С и закрытых задвижках на концах участка. Коэффициенты температурного расширения и объемного сжатия принять равными: βt=0,000014 1/°С; βw=0,0005 1/МПа.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Δt, °С |
| 6 | 7 |
Ответ: Δр=1,372 МПа.
12.30 Гидравлический расчет параметров гидравлического удара на участке сложного трубопровода.
По стальному трубопроводу длиной L, диаметром d и толщиной стенок δ перекачивается вода с расходом Q (рис. 1.3).
Требуется:
1. Определить повышение давления в трубопроводе, если время закрывания задвижки равно Тз.
2. Найти максимально допустимое давление для данного трубопровода, если допустимое напряжение стенок на разрыв σдоп=50 МПа.
3. Исходя из максимально допустимого повышения давления, определить минимально допустимое время закрытия задвижки.
Задачу решить для следующих величин:
Варианты заданий
| Номер варианта | d, мм | δ, мм | Q, л/c | L, м | Тз, с |
| 6 | 300 | 7,0 | 100 | 1600 | 2,5 |
Ответ: Δр=0,880 МПа, рмакс=2,333 МПа, Тз.мин=2,0 с.
14.93 Выполнить газодинамический расчет сопла Лаваля.
Исходные данные:
Провести газодинамический расчет сопла Лаваля (рис. 1.4), обеспечивающего в расчетном режиме массовый расход кислорода G. Параметры торможения: p0; T0. Скорость входа газа Wвх, показатель адиабаты k=1,41. Углы раствора сопла: дозвуковой части α=80º; сверхзвуковой части β=65º. Давление на срезе сопла р2.
Требуется: определить, параметры газа в основных (входного, критического и выходного) и дополнительных сечениях 1, 2, 3, 4 и построить графики зависимости р, Т, W, а, ρ по длине сопла.
Задачу решить для следующих величин:
Варианты заданий
| Вариант | G, кг/c | p0, МПа | Т0, К | Wвх, м/c | p2, МПа |
| 6 | 12,5 | 9,0 | 725 | 150 | 0,0002 |
14.94 Определить параметры потока после прямого скачка уплотнения при течении воздуха по трубе.
Исходные данные:
Поток воздуха движется по трубе со скоростью до скачка ω1=600 м/c при давлении р1=3 МПа и температуре t1=27 ºС, а также определить параметры заторможенного потока.
Требуется:
- Определить скорость потока после прямого скачка уплотнения.
- Определить параметры заторможенного потока.
Задачу решить для следующих значений величин:
Варианты заданий
| Номер варианта | ω1, м/c | р1, МПа | t1, ºС |
| 6 | 600 | 3 | 27 |
Ответ: ω2=202 м/с, T1/T0=0,494, p1/p0=0,089, ρ1/ρ0=0,179.
