1. Потери на вход в трубу

,

где – скорость во второй трубе. Коэффициент потерь на вход в трубу возьмем из таблицы 6. . Средняя скорость во второй трубе:

Потери на вход вычисляются по формуле

.

2. Потери на трение по длине трубы:

.

Предположим, что режим течения трубе – турбулентный.

Из таблицы 3 находим, что для старых чугунных труб высота выступов эквивалентной равномерной зернистой шероховатости равна

.

Предположим, что труба гидравлически шероховатая и определим через коэффициент Шези C.

; .

Для для старых чугунных труб .

. .

.

.

3. Потери на прохождение вентиля:

.

Уравнение Бернулли принимает следующий вид:

.

или

,

.

Находим значение скорости напора

Определим режим течения в трубе, для этого найдем значение числа Рейнольдса . Значение при температуре возьмем из табл. 1 . Тогда

.

Следовательно, режим течения – турбулентный.

Для проверки действительного существования квадратичной области сопротивления вычислим числа Рейнольдса:

.

Так как 83043>35714, то область сопротивления выбрана правильно.

Определим расход

.

По вычисленным значения скорости определим потери на каждом участке трубопровода:

– потери на вход в трубу

;

– потери на трение по длине трубы до вентиля

;

– потери на вентиле

;

– потери на трение по длине второго участка трубы

;

Построение линии полной удельной энергии

Для построения линии полной удельной энергии нужно из напора H вычесть сумму потерь до рассматриваемого сечения. В качестве расчетных выберем шесть сечений, для которых определим значения полной удельной энергии E:

Значение удельной энергии равно т.е. равно кинетической энергии на выходе.

Построение пьезометрической линии(линии удельной потенциальной энергии)

Для построения линии удельной потенциальной энергии нужно из полученных значений полной удельной энергии в сечениях вычесть соответствующие скоростные напоры. Скоростной напор равен

.

Коэффициент кинетической энергии (коэффициент Кориолиса) в расчетах принимаем равным .

В сечении перед входом в трубопровод

.

В последующих сечениях:

;

;

;

.

На выходе из трубопровода давление (избыточное) равно нулю, и конец пьезометрической линии совпадает с центром выходного сечения.

Варианты 4-5-6

Определить напор H, необходимый для пропуска расхода через систему труб диаметрами , , . Длины участков: , , . Трубы чугунные, бывшие в эксплуатации ( ). Температура воды . Манометрическое давление в закрытом резервуаре . Построить линию удельной энергии и пьезометрическую линию

Площади сечений труб и средние значения скорости и скоростного напора:

;

;

;

; ;

; ;

; ;

Решение.

Запишем уравнение Бернулли в общем виде

.

Сечение I-I совместим со свободной поверхностью в резервуаре, а II-II – с выходным сечением трубопровода. За ось сравнения 0-0 выберем линию, совпадающую с осью трубопроводов. Тогда , , . Скоростным напором в первом сечении пренебрегаем. Конкретный вид уравнения Бернулли будет следующим:

,

где

.

Рассмотрим потери напора.