Задача №4

Розрахувати діаметр трубопроводу довжиною l, який подає воду з річки до берегового колодязя, а також напір Н (мал. 4 стор. 13), якщо:

витрата води, яка відбирається насосом з колодязя - Q;

температура води t, ^оС.

Вихідні дані	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Q , л/с	20	40	60	80	100	80	60	40	20	50
t, оС	20	15	10	5	20	15	5	10	15	20
l, м	50	75	100	125	150	200	150	100	75	50

Доповнення:

1. Швидкість руху вільної поверхні води у річці та колодязі дорівнює нулю.

2. Розрахований діаметр труби округляти до більшого за сортаментом: 50, 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450 та 500 мм.

3. Коефіцієнти місцевих опорів прийняти: вхід в трубу з сіткою та зворотним клапаном _вх.кл. = 3, вихід - _вих = 1.0.

4. середня швидкість, що рекомендована у трубопроводах – 1-2 м/с.

Вказівки до рішення

Використовуючи витрату води Q по прийнятій середній швидкості V знаходять площу перерізу труби:

(у м²),

звідки:

(у м),

З а сортаментом приймається близький більший за стандартом діаметр d_ст( в м) , після чого розраховують фактичну швидкість води (в м/с):

Розрахунок різниці рівнів води у річці та колодязі можна провести, якщо зв’язати порівнянням Бернуллі перерізи 1-1 на поверхні води у річці та 2-2- у колодязі:

Після аналізу компонентів:

Z₁ =H; Z₂ = 0; V₁ = V₂  0; P₁ = P₂ = P_ат

м аємо:

де  = _вх.кл. + _вих

- коефіцієнт Дарсі;

К_е (чи Δ_екв)- еквівалентна шорсткість, умов. одиниць;

R e- число Рейнольдса;

 - кінематична в’язкість води, яка залежить від температури води,м²/с:

t, оС	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
, см2/с	1.67	1.57	1.47	1.39	1.31	1.24	1.17	1.12	1.06	1.01

[] =в см²/с перераховується в 10^-6 м²/с.

Задача №5

Розрахувати витрату води Q, яка тече крізь бетонну греблю, якщо напір над її центром Н, а її діаметр d, довжина l (мал 5).

Вихідні дані	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Н, м	12	9	8	8	11	9	12	9	12	11
d, м	1.0	1.0	1.25	1.25	1.5	1.5	1.8	1.8	2.0	2.0
l, м	7.0	5.0	3.0	8.0	4.0	6.0	5.0	7.0	12.0	8.0

Вказівки до рішення

В итрати води (в м³/с) розраховуються за формулою:

- коефіцієнт витрати, умовних одиниць;

 - площа перерізу труби, м²;

Н – напір,м.

Щоб знайти , треба усвідомити, як працює труба: як насадок, чи як “короткий трубопровід”?

Якщо l<4d , то труба працює , як отвір.

 =0,62 по довіднику для круглих отворів

Якщо 4d  l 8d- це насадок.

Окрім того, найбільший вакуум Н_вак в ньому не повинен перевищувати 8м = Н_вак^доп, який знаходять за формулою:

Н_вак = 0,8 Н,

Якщо вірні обідві умови, = 0.82.

Якщо l 8d , то це “короткий трубопровід”:

 = _вх + _вих

 = 0.02 – задля цьоґо випадку.

Література

Література основна:

1. Чугаев Р.Р. Гидравлика, Энергоиздат, Ленинградское отделение,

Л.: 1982.- с.3-351.

2. Ю.М.Константінов, О.О.Гіжа „Технічна механіка рідини і газу”

Київ: Вища школа, 2002 р.

3. В.В.Смислов. Гідравліка і аеродинаміка. Київ.: Вища школа,1971р.

4. Сборник задач по гидравлике /под редакцией проф.

В.А.Большакова. К.: «Вища школа», 1975.-298 с.

5. Калицун В.И., Кедров В.С., Ласков Ю.М., Сафонов П.В. Гидравлика,

водоснабжение и канализация. М: Стройиздат, 1980.-315 с.

Довідкова література:

1. Справочник по гидравлическим расчетам./ под ред. П.Г. Киселева

М.: Энергия, 1974 г. -312 с.

2. Справочник по гидравлике / под редакцией проф. В.А.Большакова.

Киев.: Головное издательство издательского объединения «Вища

школа», 1977 г.-215 с.

3. В.А.Большаков, Ю.М. Константинов и др. Справочник по

гидравлике. Киев.: Головное издательство издательского

объединения «Вища школа», 1988 г.-350 с.

4. Шевелев. Ф.А., Шевелев А.М. Таблицы для гидравлического расчета

труб. М.:Стройиздат,1976 г.-115 с.

5. Теплов А.В. Основы гидравлики. “Энергия”, Ленинградское

отделение, 1971. -207 с.

6. Альтшуль А.Д., Животовский Л.С., Иванов Л.П. Гидравлика и

Аэродинамика. М.: “Стройиздат”, 1987. -419 с.