Вихідні дані до задачі

Показ- ники	Варіанти
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
d1, мм	400	350	300	200	150	100	90	80	76	70
d2, мм	200	175	150	100	75	50	45	40	38	35
h1, см	120	110	100	95	90	85	80	75	70	65
h2, см	100	90	80	75	70	65	60	55	50	45
tв, °С	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55

Ураховуючи, що z₁ = z₂ = 0, нехтуючи втратами напору h_w^1-2 = 0 і вважаючи, що α₁ = α₂ = 1, отримаємо:

Із закону нерозривності потоку

F₁v₁ = F₂v₂

визначаємо

Позначимо

У цьому разі рівняння Бернуллі набуває вигляду:

При такому значенні швидкості витрати води становлять:

У дійсності витрати води будуть меншими внаслідок втрат напору, якими знехтували. З урахуванням втрат формула набуває вигляду:

Приймаючи коефіцієнт витрат μ = 0,98 і підставляючи вихідні дані у формулу, дістанемо

Коефіцієнт μ залежить від співвідношення діаметрів d₂/d₁ і числа Рейнольдса (табл. Д.11) і при:

d₂ / d₁ =

При швидкості у вузькому перерізі труби

Кінематична в’язкість згідно даних табл. Д.2 становить ν = μ/ρ = 1,01·10^–3 /10³ =1,01·10^–6 м²/с.

З урахуванням отриманих даних

З табл. Д.3 знаходимо, що μ = 0,98. Отже, попередньо прийняте значення μ відповідає дійсному значенню.

Задача № 6. Подача шестеренного насоса об’ємного гідропривода (рис.5) Q = л/хв. Підібрати діаметри всмоктувальної, нагнітальної і зливної гідроліній, приймаючи наступними розрахункові швидкості: для всмоктувальної гідролінії v_вс = 0,6...1,4 м/с, для нагнітальної v_н = 3...5 м/с, для зливної v_зл = 1,4...2,0 м/с.). Вихідні дані у відповідності до варіанту подано в таблиці.

Рис.5

Вихідні дані до задачі

Показ- ники	Варіанти
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Q, л/хв	100	150	180	200	220	240	260	280	300	320
vвс, см/с	60	75	90	100	110	115	120	125	130	140
vн, см/с	300	320	340	360	400	420	440	460	480	500
vзл, см/с	140	145	150	155	160	165	170	180	190	200

Розв’язок (приклад). Знаючи рекомендовані значення швидкостей течії рідини і її витрати, визначаємо діаметри трубопроводів за формулою:

Приймаючи середні значення розрахункових швидкостей рівними:

v_вс = м/с, v_н = м/с і v_з = м/с, розраховуємо внутрішні діаметри труб при

Округлимо отримані значення внутрішніх діаметрів до найближчих стандартних значень наведених у табл.Д.4: d_вс = мм, d_н = 20 мм і d_з = 32 мм (товщина стінок труб δ = мм).

Уточнюємо швидкості руху для прийнятих діаметрів труб:

Швидкість у зливному трубопроводі залишається рівною м/с, тому що розрахунковий діаметр дорівнює стандартному.

Задача № 7. Відцентровий насос підіймає воду на висоту z = м по трубопроводу довжиною ℓ = м і діаметром d = мм (рис.6). Коефіцієнт гідравлічного опору тертя за довжиною трубопроводу становить λ = 0,03, сумарний коефіцієнт місцевих опорів Σζ =12. Характеристика насоса при n = 1000 хв^–1 приведена у табл.1.

Таблиця 1

Q, л/с	0	4	8	12	16	20
H, м вод. ст.	10	10,2	9,7	8,8	7,6	Рис.6 6,0
η	0	0,28	0,51	0,63	0,65	0,55

Необхідно побудувати сумісну характеристику трубопроводу і насоса. Визначити подачу, напір, ККД і споживану потужність для робочої точки роботи насоса на трубопровід. Вихідні дані у відповідності до варіанту подано в таблиці.

Вихідні дані до задачі

Показ- ники	Варіанти
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
z, м	3,6	4,0	4,2	4,8	5,1	5,7	6,2	6,4	7,0	7,2
ℓ, м	250	300	390	440	500	580	630	720	790	800
d, мм	100	114	125	130	140	145	150	160	170	180
Примітка. Для всіх варіантів коефіцієнт тертя за довжиною і на місцевих опорах приймається таким, як в умові задачі.

Розв’язок (приклад). Для вирішення задачі про визначення подачі, напору і споживаної потужності насоса під час роботи на загальний трубопровід будуємо на міліметровому папері в одному і тому ж масштабі характеристику насоса (згідно даних табл.1) і характеристику трубопроводу.

Характеристика трубопроводу це залежність споживаного напору від подачі, будується за даними розрахунку по формулі:

(1)

де z₁ + z₂ = z, h'_w + h"_w = h_w, р₁ і р₂ – тиск на поверхні води відповідно в живильному і приймальному резервуарах. Тому що у нашому випадку обидві посудини відкриті, то р₁ = р₂ = = р_ат і у цьому разі формула (1) набуває наступного вигляду:

H_тр = z + h_w.

Загальні втрати напору h_w становлять: