Министерство образования и науки

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Авиационный факультет

Кафедра теоретической и промышленной теплоэнергетики

Курсовая работа

По дисциплине «Гидрогазодинамика».

Выполнил студент гр.ПТ-031 С.А. Санников

Руководитель А.В. Муравьев

Нормоконтроль А.В. Муравьев

Защищена___________ Оценка______________

2005

Замечание руководителя

Введение

В первой задаче данной курсовой работы необходимо провести гидравлический расчёт разветвлённого трубопровода, подобрать насос и определить его положение относительно уровня воды, построить пьезометрический график.

Во второй задаче провести гидравлический расчёт короткого трубопровода: кг/с; К; жидкость - вода; материал - сталь цельносварная.

В третьей провести газодинамический расчёт сопла Лаваля, обеспечивающего на расчётном режиме расход газа азот 6,7 кг/с. Параметры торможения: МПа; К. Скорость входа газа м/с, показатель адиабаты . Углы раствора: дозвуковой части 62; сверхзвуковой части 60. Давление на срезе сопла 0,001 МПа.

1 Гидравлический расчёт разветвлённого трубопровода

1.1 Подбор труб

Изобразим схему трубопровода на рисунке.

Рис. 1 Схема разветвлённого трубопровода.

Найдём расход воды , л/с на отдельных участках трубопровода:

;

;

;

;

;

;

.

Выбираем основную магистраль 1-2-3-4-6.

С учётом того, что оптимальная скорость течения воды , находим теоретические диаметры труб ,м основной магистрали по формуле, вытекающей из уравнения неразрывности:

; (1.1)

где q, - расход воды на рассчитываем участке;

W_opt, - оптимальная скорость.

;

;

;

;

Выбираем стандартные диаметры труб d, мм для главной магистрали:

;

;

;

.

1.2 Расчёт потерь на трение в основной магистрали

Потери на трение ,м определяются по формуле:

; (1.2)

где q, - расход воды на рассчитываемом участке;

, - квадрат модуля расхода для трубы на рассчитываемом участке;

l, м - длина участка.

Квадрат модуля расхода , определяем по приложению 3 /ист. 1/:

;

;

;

.

Найдем потери на трение h, м:

;

;

;

.

Найдём суммарные потери на трение , м:

;

.

1.3 Расчёт ответвлений

Ответвление 4-5

Так как участки 4-5 и 4-6 соединены параллельно, то

м.

Из формулы , находим теоретический квадрат модуля расхода , по формуле:

; (1.3)

где , - расход воды на участке 4-5;

, м - теоретические потери на участке 4-5;

, м - длина участка 4-5.

;

Используя /ист.1 приложение 3/ находим ближайшее стандартное значение , :

;

Для труб диаметром d = 200 мм, потери на трение ,м в ответвлении 4-5 находим по формуле (1.2):

;

Определяем действительные потери напора на ответвлении:

Так как больше чем 5 %, то для погашения разности давлений ставим задвижку.

Находим скорость , движения воды в ответвлении 4-5:

; (1.4)

.

Далее определяем коэффициент местного сопротивления задвижки:

; (1.5)

.

По коэффициенту местного сопротивления и диаметру мм из /ист.1 приложение 4/ определяем степень открытия задвижки:

.

Ответвление 3-7:

Так как участки 3-7, 3-4 и 4-5 соединены параллельно, то

м.

Из формулы находим теоретический квадрат модуля расхода , по формуле:

; (1.6)

где , - расход воды на участке 3-7;

, м - теоретические потери на участке 3-7;

, м - длина участка 3-7.

;

Используя /ист.1 приложение 3/ находим ближайшее стандартное значение :

;

Для труб диаметром мм, потери на трение ,м в ответвлении 3-7 находим по формуле (1.2):

;

Определяем действительные потери напора на ответвлении:

Так как больше чем 5 %, то для погашения разности давлений ставим задвижку.

Находим скорость , движения воды в ответвлении 3-7 по формуле (1.4):

;

Далее определяем коэффициент местного сопротивления задвижки по формуле (1.5):

;

По коэффициенту местного сопротивления и диаметру мм из /ист.1 приложение 4/ определяем степень открытия задвижки:

.

Ответвление 2-8:

Так как участки 2-8, 2-3, 3-4 и 4-5 соединены параллельно, то

Из формулы находим теоретический квадрат модуля расхода , по формуле:

;

где , - расход воды на участке 2-8;

,м - теоретические потери на участке 2-8;

,м - длина участка 2-8.

;

Используя /ист.1 приложение 3/ находим ближайшее стандартное значение , :

;

Для труб диаметром d =125 мм, потери на трение h, м в ответвлении 2-8 находим по формуле (1.2):

Определяем действительные потери напора на ответвлении:

;

Так как больше чем 5 %, то для погашения разности давлений ставим задвижку.

Находим скорость , движения воды в ответвлении 2-8 по формуле (1.4):

;

Далее определяем коэффициент местного сопротивления задвижки по формуле (1.5):

;

По коэффициенту местного сопротивления и диаметру мм из /ист.1 приложение 4/ определяем степень открытия задвижки:

.