6.6,9.31,10.19 / 6_6,9_31,10_19
.docxЗадача 6.6.
Определить расход воды через отверстие с острой кромкой диаметром , выполненное в торце трубы диаметром , если показание манометра перед отверстием и высота расположения манометра над осью трубы .
Как изменится расход, если к отверстию присоединить цилиндрический насадок (штриховая линия)? Для насадка найти показание манометра, при котором произойдет срыв режима работы, принимая, что срыву соответствует абсолютное давление в сжатом сечении струи, равное нулю. Атмосферное давление на выходе из насадка .
К оэффициент сопротивления отверстия принять , коэффициент сжатия струи определить по формуле (6.12).
Ответ: .
Решение:
1) Площади отверстия, насадка и трубопровода:
Напор над отверстием:
Принимаем режим турбулентный,
Коэффициент сжатия:
Коэффициент расхода отверстия:
Расход через отверстие:
2) Принимаем кинематический коэффициент вязкости воды при нормальных условиях
Числа Рейнольдса:
Пусть режим течения – турбулентный, тогда коэффициент сопротивления в насадке:
Коэффициент расхода через насадок:
Расход через насадок:
Срыв режима в насадке произойдёт при давлении внутри насадка:
где из условия задачи
Коэффициент скорости:
Тогда:
Абсолютное давление:
Показания манометра:
Ответ: .
Задача 9.31.
Температура мазута, перекачиваемого по горизонтальному трубопроводу диаметром и длиной , меняется в связи с климатическими условиями от до .
Определить потерю давления в трубопроводе при постоянном расходе мазута и трех значениях температуры , воспользовавшись приведенным графиком зависимости кинематической вязкости и относительной плотности мазута от температуры. Ш ероховатость стенок трубопровода
Ответ: .
Решение:
В нашем случае трубопровод имеет большую длину поэтому влиянием скоростного напора на потерю давления пренебрегаем. Определим число Рейнольдса и потери на трения для 3-х случаев.
1)
Число Рейнольдса:
режим течения ламинарный.
Потери напора на трение:
Потери давления на трение:
2)
Число Рейнольдса:
режим течения турбулентный.
Шероховатость стенок трубопровода => переходная область, по формуле Альтшулля:
Потери напора на трение:
Потери давления на трение:
3)
Число Рейнольдса:
режим течения турбулентный.
Шероховатость стенок трубопровода => переходная область, по формуле Альтшулля:
Потери напора на трение:
Потери давления на трение:
Ответ: . Погрешность решения не более 3%.
Задача 10.19.
Трубопровод диаметром мм и общей длиной соединяет два резервуара с постоянной разностью уровней воды . 1. При каком расходе , отбираемом из трубопровода в середине его длины, поступление воды в нижний резервуар прекратится?
2 . Какие расходы установятся в левой и правой ветвях трубопровода при значениях отбираемого расхода , вдвое большем и вдвое меньшем найденного выше? Учитывать только потери на трение по длине, принимая .
Ответ:
1. .
2. При расход из верхнего резервуара и подача в нижний резервуар .
При расход из верхнего и из нижнего резервуара
Решение:
1) Искомый расход определяется из условия равенства напора на половине длины трубопровода располагаемому напору.
Откуда
2) Принимаем направление движения жидкости от баков к отводу и обозначим уровень в левом(верхнем) баке , в правом , а напор в отводе .
____________________________________
Но при этом .
Из этого:
3) Принимаем направление движения жидкости от верхнего бака к отводу и к нижнему баку.
____________________________________
Из этого:
Ответ:
1. .
2. При расход из верхнего резервуара и подача в нижний резервуар .
При расход из верхнего и из нижнего резервуара