4.3. Расчёт недостающих параметров установки

Бак №2

Рис.7. Вторая часть схемы

Для определения показаний манометра произведём следующие действия. Во-первых, выберем плоскость сравнения 0 – 0 по уровню воды в баке №2 (см. рис.7). Живое сечение 1 – 1 совпадает с плоскостью сравнения, а второе живое сечение 2 – 2 —перпендикулярно трубе в точке С (по пьезометру). Теперь запишем уравнение Бернулли (1) для такой системы и идентифицируем параметры в нём аналогично пункту 4.1:

Идентификация даст следующие результаты:

Потери найдём аналогично пункту 4.1:

Определим λ аналогично пункту 4.1:

Re = 294390

определим λ по формуле Никурадзе:

Подставляя все вышеописанное в уравнение Бернулли (7) и разрешая его относительно h_вс, получим

Итого h_вс=2,376 м

4.4. Проверка соответствия турбулентного движения квадратичной области сопротивления

Если (9), то имеется турбулентный режим течения в квадратичной области сопротивления [3]

Первая часть схемы:

Вторая часть схемы:

Третья часть схемы:

Видно, что все течения во всех трёх частях схемы удовлетворяют неравенству (9). Это позволяет говорить о турбулентном движении. Также по ходу решения задачи было показано, что коэффициент гидравлического трения не зависит от числа Re, а является функцией от , т.е. зависит от относительной гладкости, и потери напора также не есть функция Re, а есть квадратичная зависимость от скорости W (см. формулы (2), (5), (8)). Все вышесказанное свидетельствует о квадратичной области сопротивления [2,3].

5. Результаты расчёта

Объёмный расход воды

Показания манометра М₁

Напор, развиваемый насосом

Высота, на которую поднимает воду насос

6. Список литературы

1. Конспект лекций Севастьянова А.В. по Гидрогазодинамике

2. Повх И. Л. Техническая гидромеханика. 2-е изд., доп. Л., «Машиностроение» (Ленинградское отд-ние), 1976. 504 с. с ил.

3. Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика. М.: Машиностроение, 1987. – 440 с.

4. Механика жидкости и газа: учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп./Под ред. В.С. Швыдкого.— М.:ИКЦ «Академкнига», 2003.—464 с.

5. Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – 2-е изд., перераб. и доп. Мн, 1985.

6. Задания для проверки знаний студентов по разделу «Гидравлический расчёт коротких трубопроводов»/Липецкий государственный технический университет; Составители Л.И. Урбанович, Е.М. Крамченков. Липецк, 1997. 24с.

7. Методические указания к лабораторной работе №1 «Измерение давления высотой столба жидкости»/Липецкий политехнический институт; Составители М. М. Алексеева, М.Н. Федорова, рецензент – В. А. Наумкин. Липецк, 1992. 12с.

18