РГЗ

Министерство науки и высшего образования РФ

Федеральное государственное автономное

Образовательное учреждение высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Саяно-Шушенский филиал

институт

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №4

по Гидравлике

наименование дисциплины

Расчет трубопровода

тема работы

Схема 3

Вариант 5

Преподаватель __________ А.А.Андрияс

инциалы фамилия

Студент ГЭ 17-02Б 1721553 __________ Д.С. Глашев

номер группы зачетной книжки подпись, дата инциалы фамилия

Черемушки 2018

Цель: выполнить гидравлический расчет трубопровода переменного или постоянного сечения, по которому жидкость подается из резервуара.

Задачи:

1. Определить скорости стечения жидкости, расход и потери напора предполагая наличие турбулентного режима движения.

2. Выполнить проверку точности результатов расчета.

3. Уточнить режим движения жидкости в трубе при заданном коэффициенте кинематической вязкости.

4. Построить в масштабе линии полного и пьезометрического напора.

Исходные данные:

Н, м	ρ,кг/м3	, м	, м	l1,м	d1,мм	l2,м	d2,мм		𝜆	ν, м2/с
4	900	3	1	5	25	2	32	1,8	0,02	30*10-6

Решение:

1.Определить скорость истечения, расход, потери напора, предполагая наличие турбулентного режима движения.

Расчет производится по следующей схеме:

Рисунок 1- Исходная схема 3

Запишем уравнение Бернулли для сечения А-А и В-В.

(1.1)

Где:

После подстановки значений в уравнение Бернулли, оно примет следующий вид:

(1.2)

(1.3)

Так как заданный трубопровод состоит из двух последовательно соединенных труб, то общие потери определяются как сумма всех потерь

Используя формулы Дарси и Вейсбаха найдем:

=

=

=

=

=

Где:

= 0,5 по условию задания

..0,03), примем равным 0,02

по условию задания

Изменим формулу (1.3) для удобства таким образом:

(1.4)

(1.5)

Где располагаемый напор, затрачиваемый на преодоление всех сопротивлений и создания скорости на выходе из трубы.

(1.6)

(1.7)

(1.8)

Выразим и посчитаем расход:

(1.9)

Где:

Выразим и посчитаем скорость :

(2.0)

(2.1)

= 3,993 м/c

= 2,437 м/c

2.Выполнить проверку точности результатов расчета подставив полученные скорости.

(2.2)

(2.3)

3.Уточнить режим движения жидкости в трубе при заданном коэффициенте кинематической вязкости.

Рассчитаем критерий Рейнольдса:

Для первой трубы:

(2.4)

Где:

- скорость жидкости в первом участке трубы.

- диаметр первого участка трубы.

– коэффициент кинематической вязкости.

, значит, найдем коэффициент гидравлического трения по формуле Блазиуса:

Для этого рассчитаем для первого участка трубы

= 1250

Если критерий Рейнольдса попадает в интервал, то поверхность гидравлически гладкая. Проверим выполнение условия:

2320 < < 10 (2.5)

2320 < < 12500 – условие выполняется, значит, поверхность гидравлически гладкая.

(2.6)

Для второй трубы:

(2.7)

, значит, найдем коэффициент гидравлического трения по формуле Блазиуса:

Для этого рассчитаем для второго участка трубы:

(2.8)

Если критерий Рейнольдса попадает в интервал, то поверхность гидравлически гладкая. Проверим выполнение условия:

2320 < < 10

2320 < < 16000 – условие выполняется, значит, поверхность гидравлически гладкая.

Пересчитаем расход и скорости с новыми коэффициентами λ :

=3,088 м/c

= 1,885 м/c

4.Построить в масштабе линию полного и пьезометрического напора.

Перед построением необходимо выполнить проверку:

, (2.9)

Где – начальный напор.

Рассчитаем потери напора:

= (3.0)

= (3.1)

= (3.2)

= (3.3)

= (3.4)

м

Проверка:

Рисунок 2 – Линии полного и пьезометрического напора