• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Задачі.

Питання для самоперевірки.

1. Який трубопровід називається складним, який – простим?

2. Вказати порядок розв’язування трьох основних задач гідравлічного розрахунку простого трубопроводу.

3. Побудувати характеристику послідовного з’єднання труб.

4. Побудувати характеристику паралельного з’єднання труб.

5. Побудувати характеристику трубопровода, що має одне розгалудження.

6. В чому заключається метод і порядок розрахунку складного трубопроводу?

7. В чому заключається явище гідравлічного удару. Засоби боротьби з ним.

Задачі на розрахунок простого трубопроводу можна розбити на три типи.

Перший тип. Дані витрата рідини Q в трубопроводі, всі розміри (l, d, DZ), шорсткість труб, тиск в кінцевому перерізі (для всмоктувальних трубопроводів – в початковому) і властивості рідини (r, v). Місцеві опори або задані коефіцієнтами x або еквівалентними довжинами l_екв , або оцінюються по довідниковим даним.

Треба знайти необхідний напір Н_потр .

По Q, d, v знаходиться число Рейнольдса і визначається режим руху рідини.

При ламінарному режимі знаходиться по формулам

H=H_ст+kQ^mp , k=, m=1

При турбулентному русі

k=, m=2

Згідно цих формул характеристики потрібного напора Н_потр=f(Q) і трубопроводів åh=j(Q) при ламінарному режимі руху являються прямими лініями(m=1), а при турбулентному параболи другого ступеню(m=2).

Другий тип. Даний напір Н і всі розміри, шорсткість труб, тиск, властивості рідини, крім витрати Q.

Так як число Рейнольдса в даній задачі підрахувати не можна, то або задаються режимом течії, посилаючись на характер рідини з послідучою перевіркою режима після розв’язування задачі, або по вищезгаданим формулам виразити витрату через критичне число Рейнольдса і визначити Н_кр, відповідний зміні режиму. Порівнюючи Н_крі Н однознвчно визначаєм режим течії.

При ламінарному русі задача розв’язується просто при допомозі вищеперерахованих формул .

При турбулентному русі в цих рівняннях містяться два невідомих Q і l_т , залежних від числа Рейнольдса. Для таких задач рекомендується метод послідовних наближень. Для цього в першому наближенні необхідно задатися коефіцієнтом l_т (наприклад l_т=0,03) або , якщо задана шорсткість D визначити по формулі Альтшуля при Re=¥. Взагалі хватає другого наближення.

Третій тип. Дані Q , Н і всі величини вище перераховані, за винятком діаметра трубопроводу d.

Як і в попередній задачі, число Рейнольдса визначити неможливо, то режимом руху або задаються, або по формулам виражають діаметр через критичне число Рейнольдса і визначають Н_кр , що відповідає зміні режима. Порівнюючи Н_кр і Н визначають режим руху рідини.

При ламінарному режимі задача розв’язується за допомогою вищезгаданих формул .

При турбулентному – задачу розв’язують графічно. Для цього задаються рядом значень d і по ним підраховують напір Н. Потім будують Н_потр=f(d) і по ньому, знаючи Н, визначають d .

Задачі на паралельні трубопроводи розв’язуються за допомогою системи рівнянь:

Виразивши сумарні втрати напора через опір трубопроводів k і витрати Q в степені m (де m=1 , m=2 – в залежності від режиму) завжди можна скласти систему рівнянь, кількість яких дорівнює кількості паралельних ділянок.

Типова задача на паралельні трубопроводи: дана витрата в точці розгалудження, а треба знайти витрату в кожному з паралельних трубопроводів.

Для розгалудженого трубопроводу кількість невідомих в системі рівнянь на одиницю більше кількості розгалуджень тому, що добавляється потребуємий напір в точці розгалудження, але і в цьому випадку кількість рівнянь відповідає кількості невідомих.

Приклад 6.1.Визначте напір, який потрібно створити на початку трубопроводу для подачі в бак води в’язкістю 8×10^-3 см²/с (Мал. 20.). Довжина трубопроводу 80 м, його діаметр 100 мм, витрата води 15 л/с, висота Н_г=15 м, тиск у баці 200 кПа, коефіцієнт опору крана z₁=5, коліна z₂=0,8 , шорсткість стінок труб 0,04 мм.

Розв’язок.

Мал. 20.

Вибравши перерізи 1-1 і 2-2, а також положення умовної горизонтальної площини порівнянн 0-0, аналізуємо рівняння Бернуллі для умов цієї задачі: р₁ – тиск невідомий, v₁=v_т=v – швидкість у перерізі 1-1 дорівнює швидкості в трубах (позначимо її буквою v без індекса), z₁=0. Для другого перерізу тиск заданий, z₂=Н_г , v₂=0 , оскільки бак має велику площу. Втрати напору обчислимо за формулою:

.

Отже,

Н_п=

У цьому рівнянні всі значення, крім l, відомі. Число Рейнольдса

R_e==238732.

Режим руху турбулентний. Зону опору визначаємо з формули

=1250000 ; 10=25000 .

Оскільки 10, то зона опору друга перехідна і гідравлічний коефіцієнт тертя

=0,0178.

Підставивши в рівняння всі відомі значення, отримаємо

Н_п==39,7 м .

Читайте також:

1. Відповіді на ситуаційні задачі.
2. Відповіді на ситуаційні задачі.
3. Геофізичний контроль за розробкою нафтових і газових родовищ. Задачі. Методи і методика дослідження
4. Для всіх , та , то він є оптимальним планом транспортної задачі.
5. За допомогою теорії розмірностей розмірні фізичні величини, що входять в опис фізичного процесу, комбінуються в безрозмiрнi комплекси, які можна розглядати як нові змінні задачі.
6. Задачі.
7. Задачі.
8. Задачі.
9. Задачі.
10. Задачі.
11. Задачі.
12. Задачі.

Переглядів: 1016