Сабашвили Р.Г. Гидравлика и гидромеханизация сельскохозяйственных процессов 1989
11.146 Два бассейна сообщаются чугунным сифоном, имеющим обратный клапан с сеткой с углами поворотов α = 45 град и β = 90 град. Отметки уровней воды отличаются на величину Н = 2,6 м. От нижнего бассейна отходит бетонная труба диаметром d = 0,3 м, длиной L = 102,5 м, с объемным расходом Q = 21×10—3 м³/с, с задвижкой. Магистральные асбоцементные трубопроводы имеют последовательные и параллельные участки. Объемный расход в трубопроводе с параллельными участками — Q1 = 25×10—4 м³/с, с последовательным соединением участков – Q2 = 30×10—4 м³/с. На конечном участке последовательного соединения происходит равномерная путевая раздача q = 2×10—2 л/с. Толщина стенок трубы е = 8 мм.
Определить:
- Распределение расхода по параллельным ветвям.
- Потери напора на последовательных участках.
- Повышение давления Δр в трубопроводе при внезапном закрытии задвижки.
- Объемный расход в сифоне Qсиф.
ВУЗ: РГАЗУ
11.150 Из водоисточника А вода подается в накопительный резервуар, где поддерживается постоянный уровень. Из резервуара-накопителя вода поступает в приемный резервуар при помощи стального сифонного водопровода, имеющего углы поворота α и β, пропускающего объемный расход Qсиф. Стальной трубопровод диаметром d, длиной L, с толщиной стенок e, отходящий от нижнего резервуара, заканчивается задвижкой. Система последовательно соединенных трубопроводов с длиной L и диаметрами d, d/2, d/3, d/4 пропускает транзитом из источника А объемный расход Q2 к потребителю. Система трубопроводов с параллельными ветвями заканчивается последовательным участком с равномерно распределенным путевым объемным расходом q.
Определить:
- Повышение давления Δр в трубопроводе при внезапном закрытии задвижки.
- Диаметр сифона.
- Распределение расхода в трубопроводах с параллельным соединением.
- Потери напора на участках трубопровода при последовательном соединении.
Таблица 5 – Исходные данные для решения задач 31-40
| Исходные данные | Номера задач |
| 38 | |
|
Магистральный трубопровод: диаметр d×10-1, м длина L+10², м |
3 2 |
|
Расход воды Q1×10-4, м³/с Q2×10-4, м³/с |
15 9 |
| Путевой расход воды на 1 п.м. q×10-2, л/с | 5 |
|
Углы поворота сифона α, град β, град |
90 90 |
| Разность уровней в резервуарах (напор) Н, м | 2 |
| Расход сифона Qсиф×10-3, м³/с | 25 |
| Толщина стенок труб е, мм | 10 |
ВУЗ: РГАЗУ
11.175 Два хранилища с керосином сообщаются со стальным сифоном, имеющим длину L = 250 м и диаметр d = 2,5×10-1 м. Отметки уровней керосина в хранилищах отличаются на величину Н = 1,4 м. От нижнего хранилища отходит стальная труба диаметром d = 2,5×10-1 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 = 17×10-4 м³/c и Q1 = 16×10-4 м³/c. На втором участке последовательного соединения производится равномерная путевая раздача воды q = 3×10-2 л/c. Углы поворота сифона α = 45 град, β = 90 град.
Определить:
- Объемный расход в сифоне при заданном диаметре.
- Потери напора на участках с последовательным соединением.
- 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.
- Распределение расхода в параллельных ветвях трубопровода.
ВУЗ: РГАЗУ
11.190 Из источника А вода подается по чугунному трубопроводу в водоем со скоростью υо, 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.
Определить:
- Распределение расхода в параллельных ветвях трубопровода.
- Потери напора в последовательно соединенных трубопроводах.
- Объемный расход в сифоне Qсиф.
- Напряжение σ в стенках трубопровода при внезапном закрытии задвижки, если до закрытия вода в нем двигалась со скоростью υо.
Таблица 5
|
Магистральный трубопровод: диаметр d ·10-1, м длина L + 102, м |
2 3 |
|
Расход воды Q1 ·10-4, 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 |
ВУЗ: РГАЗУ
8.183 Из открытого резервуара при постоянном напоре Н1 = 6 м вода температурой t = 50°С вытекает с одной стороны в атмосферу по короткому трубопроводу диаметром d1 = 0,8·10-2 м и длиной l1 = 6 м с шероховатостью стенок Δ = 1 мм, задвижкой, коэффициент сопротивления которой ζз = 2,5 и на конце диффузором ζдиф = 0,9, площадь живого сечения которого за расширением S2 = 2S1, с другой стороны вода подается в другой резервуар через затопленный внешний цилиндрический насадок (насадок Вентури). Разность уровней между ними H = 2 м. Насадок имеет диаметр dн = 1,0·10-2 м длину lн = 5dн, и коэффициент расхода насадки μн = 0,82. Определить:
- Скорость истечения υ2, расход воды Q2 и коэффициент гидравлического трения λ по короткому трубопроводу.
- Расход через насадок Qн.
ВУЗ: РГАЗУ
8.192 К открытому резервуару с правой стороны подсоединен короткий стальной трубопровод, состоящий из двух участков длиной l1 = 5 м и l2 = 12 м, диаметрами d1 = 2,0·10-2 м и d2 = 1,0·10-2 м и снабженный краном, коэффициент сопротивления которого ζкр = 3. Истечение воды температурой t = 10°C происходит по короткому трубопроводу в атмосферу под постоянным напором Н1. С левой стороны присоединен внутренний цилиндрический насадок (насадок Борда) диаметром dн = 1,0·10-2 м и длиной lн = 5dн с коэффициентом расхода насадка μн = 0,71 истечение происходит при разности уровней в резервуарах Н = 2,5 м.
Определить:
скорость v и расход Q вытекаемой воды из короткого трубопровода, расход через насадок Qн.
ВУЗ: РГАЗУ
8.37 К закрытому резервуару, на свободной поверхности которого действует манометрическое давление рм = 400 кПа, с правой стороны подсоединен чугунный трубопровод переменного сечения с диаметрами d1×10-2 = 1,2 м и d2×10-2 = 2,5 м. На первом участке длиной l1 = 12 м установлен вентиль, коэффициент сопротивления которого ζв = 4. Второй участок длиной l2 = 6 м заканчивается соплом диаметром dс = d1 с коэффициентом сопротивления ζс = 0,06 (коэффициент сжатия струи на выходе из сопла ε = 1). С левой стороны находится затопленный конически сходящийся насадок с диаметром выходного сечения dн×10-2 = 1,2 м, истечение из которого происходит при постоянной разности уровней Н = 2,5 м и коэффициентом расхода μн = 0,94, и длиной lн = 5dн. Трубопровод и насадок подсоединены на глубине Н1 = 8,5 м температура воды t = + 10°С.
Определить:
- Скорость истечения υc и расход Qc, вытекающей из сопла воды.
- Расход воды через затопленный насадок QH.
ВУЗ: РГАЗУ
10.287 Из открытого резервуара по короткому стальному трубопроводу постоянного поперечного сечения d1×10-2 = 1,0 м и длиной l1 = 5 м с краном, коэффициент сопротивления которого ζкр = 2,5, заканчивающимся соплом диаметром dc = 0,5d1 вытекает вода в атмосферу при t = +30°C. Истечение происходит под напором Н1 = 8 м. С другой стороны к резервуару подсоединен коноидальный насадок диаметром выходного сопла dн×10-2 = 0,8 м и длиной lн = 5dн, истечение из которого происходит при разности уровней в резервуарах Н = 2 м с коэффициентом расхода насадка μн = 0,97.
Определить:
- Скорость истечения из сопла vc и расход воды по короткому трубопроводу Qc.
- Расход воды через затопленный коноидальный насадок Qн.
ВУЗ: РГАЗУ
8.158 Вода при температуре t = 15 ºС из резервуара А подается в резервуар В по трубопроводу, состоящему из двух участков длиной l1 = 10 м и l2 = 12 м диаметром d1 = 0,02 м и d2 = 0,008 м. Коэффициент гидравлического трения λ2 = 0,03. Коэффициент потерь при входе в трубу ξвх = 0,5. С другой стороны на том же уровне к резервуару А подсоединен внешний цилиндрический насадок (насадок Вентури) диаметром dн = 0,01 м и длиной lн = 5 dн. Коэффициент скорости насадка φн = 0,82.
Определить:
1. Напор Н1, который нужно поддержать в баке А, чтобы наполнить бак В, объемом Wв = 18 м³ за 30 мин.
2. Скорость истечения воды через насадок в предположении, что в резервуаре А находится вода под напором Н1, определенным из предыдущего условия.
ВУЗ: РГАЗУ
8.193 Вода при температуре t = 20°C из резервуара А подается в резервуар В со скоростью υ = 0,5 м/с по стальному трубопроводу диаметром d1 = 1,0·10-2 м и длиной l1 = 16 м. Уровень воды в баке А поддерживается постоянным Н1. Коэффициенты сопротивления: входа в трубу ζвх = 0,5; крана ζкр = 1,5; колена без закругления ζкол1 = 0,25, колена с закруглением ζкол2 = 0,14. На глубине Н1 = 7 м к резервуару подсоединен внутренний цилиндрический насадок (насадок Борда) диаметром dн = 1,0·10-2 м и длиной lн = 5dн при коэффициенте скорости для насадка φн = 0,71.
Определить:
- Время заполнения водой резервуара В объемом WB = 1,15 м³ и потери напора в трубопроводе.
- Скорость истечения воды из насадка υн.
ВУЗ: РГАЗУ
