6.6,9.31,10.19 / 6_6,9_31,10_19

Задача 6.6.

Определить расход воды через отверстие с острой кромкой диаметром , выполненное в торце трубы диаметром , если показание манометра перед отверстием и высота расположения манометра над осью трубы .

Как изменится расход, если к отверстию присоединить цилиндрический насадок (штриховая линия)? Для насадка найти показание манометра, при котором произойдет срыв режима работы, принимая, что срыву соответствует абсолютное давление в сжатом сечении струи, равное нулю. Атмосферное давление на выходе из насадка .

К оэффициент сопротивления отверстия принять , коэффициент сжатия струи определить по формуле (6.12).

Ответ: .

Решение:

1) Площади отверстия, насадка и трубопровода:

Напор над отверстием:

Принимаем режим турбулентный,

Коэффициент сжатия:

Коэффициент расхода отверстия:

Расход через отверстие:

2) Принимаем кинематический коэффициент вязкости воды при нормальных условиях

Числа Рейнольдса:

Пусть режим течения – турбулентный, тогда коэффициент сопротивления в насадке:

Коэффициент расхода через насадок:

Расход через насадок:

Срыв режима в насадке произойдёт при давлении внутри насадка:

где из условия задачи

Коэффициент скорости:

Тогда:

Абсолютное давление:

Показания манометра:

Ответ: .

Задача 9.31.

Температура мазута, перекачиваемого по горизонтальному трубопроводу диаметром и длиной , меняется в связи с климатическими условиями от до .

Определить потерю давления в трубопроводе при постоянном расходе мазута и трех значениях температуры , воспользовавшись приведенным графиком зависимости кинематической вязкости и относительной плотности мазута от температуры. Ш ероховатость стенок трубопровода

Ответ: .

Решение:

В нашем случае трубопровод имеет большую длину поэтому влиянием скоростного напора на потерю давления пренебрегаем. Определим число Рейнольдса и потери на трения для 3-х случаев.

1)

Число Рейнольдса:

режим течения ламинарный.

Потери напора на трение:

Потери давления на трение:

2)

Число Рейнольдса:

режим течения турбулентный.

Шероховатость стенок трубопровода => переходная область, по формуле Альтшулля:

Потери напора на трение:

Потери давления на трение:

3)

Число Рейнольдса:

режим течения турбулентный.

Шероховатость стенок трубопровода => переходная область, по формуле Альтшулля:

Потери напора на трение:

Потери давления на трение:

Ответ: . Погрешность решения не более 3%.

Задача 10.19.

Трубопровод диаметром мм и общей длиной соединяет два резервуара с постоянной разностью уровней воды . 1. При каком расходе , отбираемом из трубопровода в середине его длины, поступление воды в нижний резервуар прекратится?

2 . Какие расходы установятся в левой и правой ветвях трубопровода при значениях отбираемого расхода , вдвое большем и вдвое меньшем найденного выше? Учитывать только потери на трение по длине, принимая .

Ответ:

1. .

2. При расход из верхнего резервуара и подача в нижний резервуар .

При расход из верхнего и из нижнего резервуара

Решение:

1) Искомый расход определяется из условия равенства напора на половине длины трубопровода располагаемому напору.

Откуда

2) Принимаем направление движения жидкости от баков к отводу и обозначим уровень в левом(верхнем) баке , в правом , а напор в отводе .

____________________________________

Но при этом .

Из этого:

3) Принимаем направление движения жидкости от верхнего бака к отводу и к нижнему баку.

____________________________________

Из этого:

Ответ:

1. .

2. При расход из верхнего резервуара и подача в нижний резервуар .

При расход из верхнего и из нижнего резервуара