
- •Гідрогазодинаміка Посібник для практичних занять та самостійній роботи студентів Альтман е.І., Бошкова і.Л., Кожелупенко ю.Д.
- •Передмова
- •Тема 1. Основні фізичні властивості рідини
- •1.1 Теоретичні положення
- •1.2 Практичні завдання
- •Тема 2. Гідростатичний тиск і його властивості. Прилади для виміру тиску
- •2.1 Теоретичні положення
- •2.2 Практичні завдання.
- •Тема 3. Рівновага рідини при відносному спокої
- •3.1 Теоретичні положення
- •3.2 Практичні завдання
- •Тема 4. Сила тиску на плоскі і криволинейні поверхні
- •4.1 Теоретичні положення.
- •4.2 Практичні завдання
- •Тема 5. Рівняння бернуллі. Його додаток до інженерних завдань
- •5.1 Теоретичні положення.
- •5.2 Практичні завдання
- •Тема 6. Види гідравлічних опорів
- •6.1 Теоретичні положення
- •6.2 Практичні завдання.
- •Тема 7. Витікання рідини з отворів і насадок
- •7.1 Теоретичні положення.
- •7.2 Практичні завдання.
- •Тема 8. Розрахунок простих трубопроводів
- •8.1 Теоретичні положення
- •3. Завдання третього типу
- •8.2 Практичні завдання
- •Тема 9. Розрахунок складних трубопроводів
- •9.1 Теоретичні положення
- •Для другої ділянки
- •Для третьої ділянки
- •Характеристики трубопрододу
- •9. Практичні завдання.
- •Тема 10. Несталий рух рідини в трубопроводах. Гідравлічний удар
- •10.1 Теоретичні положення
- •10.2 Практичні завдання
- •Тема 11. Гідравлічні машини. Лопатеві насоси
- •11.1 Теоретичні положення
- •11.2 Практичні завдання
- •Тема 12. Розрахунок гідравлічних систем вибір параметрів насоса, що працює на гідравлічну мережу
- •12.1 Теоретичні положення
- •12.2 Практичні завдання
- •Тема 13. Припустима висота усмоктування, кавітація
- •13.1 Теоретичні положення
- •13.2 Практичні завдання
- •Тема 14. Об’ємні насоси
- •14.1 Теоретичні положення
- •14.2. Практичні завдання.
- •Тема 15. Газодинаміка
- •15.1 Теоретичні положення
- •Швидкість звуку в газі визначається по формулі
- •Критичний тиск
- •Критичну густину
- •15.2. Практичні завдання.
- •Відповіді по темам для варіанта 10
- •Тема 13.
- •Тема 14.
- •Тема 15.
- •Додатки
- •Література
Тема 14.
Завдання: 14.1-886,7 Вт; 14.2-1879 Вт; 14.3-Q=1,26 л/с, N=1,23 кВт; 14.4-N=1021 Вт,G=0,75; 14.5- Q=6.2 л/с, N=1522 Вт; 14.6- Q=1,05 л/с, N=5,87 Вт; 14.9-4,506 кВт; 14.8- Q=2,67 л/с, N=1728 Вт; 14.7- Q=3,76 л/с, N=5947 Вт
Тема 15.
Завдання: 15.1- 344.2 К; 15.2- 160.3 кПа; 15.3- акр=413.7 м/с, Ткр=425.8 К, Ркр=57 кПа, кр=0.475 кг/м3; 15.4-М=0.65, =0,68; 15.5- V=73.5 м/с; 15.6- Р0=27.45105 Па; 15.7- Т0=275 К, Р0=108.8 кПа, 0 =1.04 кг/м3; 15.8- Тк=556 К, Т0=596 К; 15.9- а=300.4 м/с, М=1.29, =1.23.
Додатки
Таблиця 1. Густина і кінематична в'язкість деяких рідин при
Р=0,1 МПа
рідина |
температура t , оС |
густина r кг/м3 |
кінематична в'язкість n·106, м2/с |
|
нафтопродукти |
||||
бензин авіаційний |
20 |
710-780 |
0,4-0,5 |
|
автомобільний |
20 |
690-760 |
0,55-0,75 |
|
дизельне паливо |
20 |
830-860 |
2-6 |
|
гас |
20 |
790-860 |
2,5 |
|
мазут |
80 |
880-940 |
43-120 |
|
мастило авіаційне |
||||
МС-14 |
100 |
860 |
14 |
|
МС-20 |
100 |
870 |
20,5 |
|
МК-22 |
100 |
880 |
22 |
|
АС-6 |
100 |
860 |
6 |
|
АС-8 |
100 |
870 |
8 |
|
АС-10 |
100 |
870 |
10 |
|
ДС-8 |
100 |
860 |
8 |
|
ДС-11 |
100 |
880 |
11 |
|
мастило моторне |
||||
МТ-14п |
100 |
870 |
13,5-14,5 |
|
МТ-16п |
100 |
870 |
16-17,5 |
|
МН-7,5 |
100 |
870 |
7,5 |
|
МС-6 |
50 |
850 |
6 |
|
М-20М |
100 |
850 |
20 |
|
мастило індустріальне |
||||
И-5А |
50 |
890 |
4-5 |
|
И-8А |
50 |
900 |
6-8 |
|
И-12А |
50 |
880 |
10-14 |
|
И-25А |
50 |
890 |
24-27 |
|
И-30А |
50 |
890 |
28-33 |
|
И-40А |
50 |
895 |
35-45 |
|
И-70А |
50 |
910 |
65-75 |
|
И-100А |
50 |
920 |
90-118 |
|
масло АМГ-10 |
50 |
850 |
13 |
|
мастила |
||||
веретенне АУ |
100 |
890-900 |
3,6 |
|
турбулентне ТП-30 |
50 |
900 |
28-32 |
|
турбулентне ТП-22 |
50 |
900 |
20-24 |
|
турбулентне ТП-46 |
50 |
900 |
44-48 |
|
трансформаторне |
50 |
880-890 |
9 |
|
нафта |
18 |
760-900 |
25-140 |
|
холодоагенти |
||||
R12 |
20 |
1327 |
0,199 |
|
R22 |
20 |
1211 |
0,198 |
|
R717 |
20 |
610 |
0,237 |
|
R502 |
20 |
1259 |
0,142 |
|
R142 |
20 |
1121 |
0,292 |
продовження Таблиці 1
рідина |
температура t, оС |
густина r кг/м3 |
кінематична в'язкість n·106, м2/с |
||
вітчизняні мастила для холодильних машин (див. примітку ***) |
|||||
ХА |
20/50 |
880 |
42-58 |
||
XA23 |
875 |
11,5-15,5 |
|||
XA30 |
879 |
22-24 |
|||
XA34 |
880 |
33-35 |
|||
XA35 |
910 |
34 |
|||
XA50 |
920 |
50 |
|||
XC25 |
845 |
27 |
|||
XC40 |
845 |
42 |
|||
XC50 |
850 |
55 |
|||
ХФ12 |
874 |
18 |
|||
ХФ22 |
883 |
24,5-28,4 |
|||
ХФ22з |
994 |
16 |
|||
ХСН-40 |
885 |
41 |
|||
ПФГОС-4 |
1055 |
42 |
|||
ФМ-5,6АП |
970 |
12-16 |
|||
холодоносії |
|||||
хлористий кальцій |
|||||
29,9% |
20 |
1286 |
2,75 |
||
26% |
20 |
1240 |
1,53 |
||
натрій хлористий |
|||||
23% |
20 |
1175 |
1,84 |
||
26% |
20 |
1100 |
1,53 |
||
|
4 |
1000 |
1,57 |
||
вода дистильована |
20 |
998 |
1,01 |
||
60 |
983 |
0,48 |
|||
80 |
972 |
0,37 |
|||
етіленгліколь |
|||||
100% |
20 |
1113 |
-*- |
||
60% |
60 |
1051 |
1598 |
||
40% |
60 |
1029 |
1030 |
||
органічні речовини |
|||||
бензол |
20 |
870-880 |
0,07 |
||
анілін |
20 |
945 |
4,3 |
||
масло касторове |
20 |
970 |
1000 |
||
масло льняне |
20 |
930 |
55 |
||
гліцерин (безводний) |
20 |
1260 |
870 |
||
ртуть |
15 |
13560 |
0,11 |
||
скипидар |
16 |
870 |
1,83 |
||
спирт етиловий безводний |
20 |
790 |
1,51 |
||
** примітка * щільність масел наведена t=20 °З, в'язкість при t=50 °З |
Таблиця 2. Густина і кінематична в'язкість деяких газів при t=0 °С и тиску Р=0,1 МПа.
рідина |
густина r кг/м3 |
кінематична в'язкість n·106, м2/с |
азот |
1,25 |
13 |
аргон |
1,78 |
12 |
водяна пара |
0,80 |
11 |
повітря |
1,29 |
13 |
метан |
0,72 |
14 |
оксид вуглецю |
1,25 |
13-14 |
діоксид вуглецю |
1,98 |
7 |
пропан |
2,02 |
3,7 |
Таблиця 3. Середні значення ізотермічного модуля пружності й коефіцієнта об'ємного розширення деяких рідин.
рідина |
модуль пружності Е, МПа |
коефіцієнти |
|
об'ємного стиску bw, 10-9 1/Па |
термічного розширення bt, 10-4 1/К |
||
бензин авіаційний |
1350 |
0,741 |
11,5 |
вода |
2060 |
0,485 |
0,5 |
гліцерин |
4464 |
0,224 |
5,0 |
гас |
1275 |
0,784 |
10,0 |
масла |
|||
АМГ-10 |
1305 |
0,766 |
8,0 |
И-20 |
1362 |
0,734 |
6,5 |
И-50 |
1473 |
0,679 |
7,0 |
ТП |
1717 |
0,582 |
-*- |
силіконова рідина |
1030 |
0,971 |
-*- |
спирт етиловий безводний |
1275 |
0,784 |
11,0 |
ртуть |
32373 |
-*- |
1,8 |
анілін |
-*- |
0,039 |
8,5 |
ацетон |
901 |
1,11 |
14,3 |
бензол, ефір |
1282 |
0,78 |
12,2 |
толуол |
-*- |
-*- |
10,7 |
Таблиця 4. Тиск насичених пар деяких рідин Рабс, кПа.
рідина |
температура, °С |
|||||||||
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
|
бензин Б-70 |
16,3 |
33,2 |
55,8 |
103,3 |
-*- |
-*- |
-*- |
-*- |
-*- |
-*- |
вода |
2,4 |
7,5 |
20,2 |
48,2 |
103,3 |
195 |
334 |
-*- |
-*- |
-*- |
гас Т-1 |
3,9 |
5,8 |
7,5 |
12,1 |
20,3 |
35 |
57 |
90,5 |
138,5 |
-*- |
масла |
||||||||||
АМГ-10 |
-*- |
-*- |
0,4 |
0,8 |
1,8 |
3,1 |
5,8 |
11,8 |
23,8 |
-*- |
И-20 |
-*- |
-*- |
0,14 |
0,3 |
0,4 |
0,6 |
0,9 |
2,0 |
3,8 |
6,8 |
И-50 |
-*- |
-*- |
-*- |
-*- |
0,14 |
0,3 |
0,7 |
1,6 |
3,0 |
5,8 |
нафта (легка) |
7,8 |
13,7 |
37,2 |
85,3 |
-*- |
-*- |
-*- |
-*- |
-*- |
-*- |
ртуть |
0,0002 |
-*- |
-*- |
-*- |
-*- |
-*- |
-*- |
-*- |
-*- |
-*- |
спирт етіловий |
8,0 |
20,0 |
49,3 |
-*- |
-*- |
-*- |
-* |
-*- |
-*- |
-*- |
продовження Таблиці 4
рідина |
-30 |
-20 |
-10 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
R12 |
100 |
151 |
219 |
309 |
423 |
566 |
743 |
957 |
1214 |
R22 |
164 |
245 |
355 |
498 |
681 |
910 |
1191 |
1532 |
1941 |
R502 |
198 |
290 |
412 |
569 |
765 |
1008 |
1304 |
1659 |
2082 |
R717 |
119.4 |
190 |
290 |
429 |
615 |
857 |
1167 |
1555 |
2033 |
R13 |
839 |
1139 |
1511 |
1966 |
2516 |
3178 |
-*- |
-*- |
-*- |
R113 |
2.83 |
5.20 |
9.05 |
15.0 |
23.87 |
36.58 |
54.20 |
78.02 |
109.4 |
R142 |
40.26 |
64.24 |
98.4 |
145.2 |
207.9 |
289.6 |
393.8 |
524.5 |
685.7 |
R11 |
9.2 |
15.7 |
25.6 |
40.21 |
60.56 |
88.65 |
126.1 |
174.8 |
235.7 |
R21 |
16.76 |
28.35 |
45.74 |
70.86 |
105.9 |
153.2 |
215.6 |
295.9 |
-*- |
Таблиця 5. Залежність густини рідини від температури, кг/м3
t °З |
-40 |
-30 |
-20 |
-10 |
0 |
10 |
20 |
40 |
60 |
80 |
вода |
-*- |
-*- |
-*- |
-*- |
1000 |
1000 |
998 |
992 |
983 |
972 |
R11 |
1600 |
1578 |
1556 |
1534 |
1511 |
1487 |
1438 |
-*- |
-*- |
-*- |
R12 |
1518 |
1489 |
1459 |
1428 |
1396 |
1362 |
1327 |
1252 |
1165 |
1058 |
R21 |
1492 |
1471 |
1448 |
1426 |
1402 |
1378 |
1328 |
-*- |
-*- |
-*- |
R22 |
1406 |
1380 |
1349 |
1317 |
1285 |
1249 |
1211 |
1132 |
1031 |
894 |
R113 |
1688 |
1665 |
1643 |
1621 |
1598 |
1575 |
1528 |
1479 |
1428 |
-*- |
R142 |
-*- |
1240 |
1218 |
1194 |
1170 |
1145 |
1121 |
1069 |
985 |
917 |
R502 |
1466 |
1443 |
1410 |
1376 |
1340 |
1300 |
1259 |
1138 |
1006 |
-*- |
R717 |
690 |
677 |
665 |
652 |
638 |
624 |
610 |
579 |
545 |
505 |
Етиленгліколь і розчини етиленгліколю у воді |
||||||||||
t °З |
-40 |
-20 |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
100% |
-*- |
-*- |
1127 |
1113 |
1099 |
1085 |
1070 |
1055 |
1055 |
1022 |
60% |
1108 |
1098 |
1088 |
1077 |
1064 |
1051 |
1036 |
1020 |
1000 |
986 |
40% |
-*- |
1067 |
1061 |
1052 |
1041 |
1029 |
1016 |
1000 |
984 |
966 |
Таблиця 6. Середні значення еквівалентної шорсткості
Труби |
Δекв, мм |
Сталеві суцільнотягнені нові |
0,02...0…0,05 |
Ті ж, після експлуатації |
0,15...0…0,3 |
Сталеві зварені нові |
0,04...0…0,1 |
Чавунні нові |
0,25...1…1,0 |
Чавунні і сталеві зварені ненові |
0,8...1…1,5 |
Азбестоцементні нові |
0,05...0…0,1 |
Те ж, ненові |
0,6 |
Бетонні і залізобетонні |
0,3...0…0,8 |
Таблиця 7. Коефіцієнти місцевих опорів
Вид опору |
|
Корковий кран |
0,4...1…1,5 |
Вентиль |
2,5...6…6,0 |
Засувка, цілком відкрита |
0,17 |
Вхід з резервуара в трубу |
0,5 |
Вихід з резервуара в трубу |
1 |
Те ж, зі зворотним клапаном |
10 |
Різкий поворот труби на кут 30 0 |
0,155 |
Те ж, на кут 45 0 - 60 0 - 90 0 |
0,318 0,555 1,19 |
Плавний поворот на кут φ при
радіусі повороту
при
радіусі повороту
|
|
Таблиця 8. Значення коефіцієнтів витікання для різних видів насадків
Тип насадки |
|
|
|
Круглий отвір |
0,64 |
0,97 |
0,62 |
Зовнішній циліндричний насадок |
1,0 |
0,82 |
0,82 |
Внутрішній циліндричний насадок |
1,0 |
0,707 |
0,707 |
Конічно
розбіжний при
|
1,0 |
0,45 – 0,50 |
0,45 – 0,50 |
Конічно східний при =13024' |
0,98 |
0,96 |
0,94 |
Коноїдальний |
1,0 |
0,98 |
0,98 |