Домашнее задание №1. Применение уравнения Бернулли для расчёта гидравлических коротких труб. Вариант 3 - файл n3.doc

приобрести
Домашнее задание №1. Применение уравнения Бернулли для расчёта гидравлических коротких труб. Вариант 3
скачать (172.4 kb.)
Доступные файлы (3):
Calc_01.mcd
n2.dwg
n3.doc352kb.05.10.2008 14:31скачать

n3.doc

Дано: Для подачи воды из резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень, предусмотрен короткий трубопровод, состоящий из труб разного диаметра, соединённых последовательно (рис 1). Над горизонтом воды в резервуаре поддерживается внешнее давление .

Требуется: 

1. Выяснить режим движения на каждом участке короткого трубопровода.

2. Определить напор с учётом режимов движения. В случае турбулентного режима движения для определения коэффициента использовать универсальную формулу А. Д. Альтшуля, справедливую для всех зон сопротивления этого режима, формула имеет вид:



Высота эквивалентной шероховатости для технический труб задана в исходных данных (Таблица 1).
Таблица 1 — Исходные данные


Параметр

Обозначение

Величина

Единицы измерения

Расход



0,008



Внешнее давление







Атмосферное давление







Диаметр первого трубопровода



0,1



Диаметр второго трубопровода



0,075



Длина первого трубопровода



100



Длина второго трубопровода



75



Эквивалентная шероховатость



0,5




Температура



15



Плотность жидкости



1000



Ускорение свободного падения



9,81






Рисунок 1 — Резервуары соединенные трубопроводом
Решение:
1) Чтобы выяснить режим движения жидкости нужно на каждом участке определить число Рейнольдса:



где: — диаметр участка трубопровода; — кинематическая вязкость, . При значение или ([1], табл. 1.2, стр. 17).

— средняя скорость на участке, ;



где: — площадь живого сечения на участке трубопровода, :



Используя формулу (1.4) определим площадь живого сечения для первого и второго участка:





Подставляем значения полученные в (1.5) и (1.6) в (1.3):





По (1.2) определяем и сравниваем его с критическим для круглых труб ([1], стр. 115):





следовательно, режим движения жидкости на обоих участках турбулентный.
2) Для определения напора составляем уравнение Бернулли для сечения 1-1 и 2-2 (рис.1) относительно плоскости сравнения 0-0:



В рассматриваемом случаесчитая что резервуары относительно труб больших размеров и средняя скорость движения жидкости в них мала, пренебрегаем скоростным напором, т.е.:



Тогда (1.11) примет вид:



где: — суммарные потери напора в трубопроводе, .

определяем по формуле:



где: и — местные потери напора и потери напора по длине соответственно, .



где: , , — потери напора на входе в трубопровод, потери внезапного сужения трубопровода и потери на выходе из трубопровода, .



где: — коэффициент местных потерь на входе в трубу. В рассматриваемом случае ([1], стр. 189).



где: — коэффициент местных потерь при внезапном сужении трубопровода. Зависти от отношения :

. 

Используя интерполяцию, по данным представленным в ([1], стр. 189) получим: .



где: — коэффициент местных потерь на выходе трубопровода. ([1], стр. 187).

Вычислим значения , , по формулам (1.15), (1.16) и (1.18):







Подставим (1.19), (1.20) и (1.21) в (1.14):



Выражение для имеет вид:



где: — потери напора на трение по длине, , для их нахождения используем формулу Дарси – Вейнсбаха:



Определим и по формуле (1.1):





Найдём потери напора на трение по длине (1.24):



Вычислим потери напора по длине:



Определим суммарные потери напора в трубопроводе:



Решим уравнение Бернулли для рассматриваемого случая (1.12):



Ответ: 1) на обоих участках режим движения жидкости турбулентный:

2) Напор
Список использованной литературы:


  1. Штеренлихт Д. В. Гидравлика: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. — М.: КолосС, 2004. — 656 с.: ил.

  2. ГОСТ 2.105-95 — "Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам".







Дано
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации