33. Основные расчеты длинных трубопроводов.

Длинными считаются трубопроводы, которые имеют значительное притяжение, и в которых основным являются потери на трение, т.е. потери по длине.

Отличием длинных трубопроводов от коротких является незначительность потерь напора на местное сопротивление по сравнению с потерями по длине . Поэтому при расчете длинных трубопроводов слагаемым потери на местных сопротивлениях можно пренебречь. На практике местные сопротивления учитываются введением коэффициента, который равен

k=(5-10)% hl.

Значением скоростного напора ввиду его малости по сравнению с пьезометрическими напорами, также можно пренебречь.

При решении практических задач обычно заданной или искомой величиной является расход воды, при этом

– удельное сопротивление трубы, которое зависит от диаметра и коэффициента гидравлического трения λ.

34. Расчет водопровода. Основные задачи и способы их решения.

35. Расчет трубопроводов с насосной подачей жидкости.

Для этого рассмотрим наиболее простой случай трубопровода, по которому насос перекачивает жидкость из гидробака в ёмкость или полость с заданными величинами давления и расхода. К таким ёмкостям можно отнести, например, гидроцилиндр

Запишем сначала уравнение Бернулли для сечений 2 и 3

Где-атмосферное давление,

суммарные потери давления во всасывающем трубопроводе (характеристика всасывающего трубопровода).

Теперь запишем уравнение Бернулли для сечений 0 и 1

Из второго уравнения определим общий напор (энергию), которым обладает жидкость при входе в насос. Тогда второе уравнение примет вид

В процессе своей работы насос передаёт жидкости дополнительную энергию Hнасоса, в результате чего общий напор жидкости в сечении 2 становится равным:

т.е. можно записать:

Выделим из полученного равенства величину насоса:

Перегруппируем члены в этом выражении:

Если принять, что:

в первом слагаемом атмосферное давление P0 равно 0,

второе слагаемое (скоростной напор на выходе из напорного трубопровода) можно переписать через расход и представить в виде где_

можно считать коэффициентом скоростного напора (в этом выражении Й – площадь сечения трубопровода),

третье слагаемое можно представить в виде суммарной характеристики всасывающего и напорного трубопровода, то последнее выражение примет вид:

выражение представляет собой рабочую характеристику насоса

Построив характеристику трубопровода и характеристику насоса можно найти так называемую рабочую точку, как точку пересечения характеристик насоса и трубопровода. Это означает, что при соответствующих этой точке давлении и расходе, будет обеспечиваться работа насоса с требуемыми характеристиками. Чтобы получить другую рабочую точку нужно или изменить рабочую характеристику насоса или характеристику трубопровода. Это можно сделать различными способами, например, изменив сопротивление трубопровода или режим работы насоса.

36. Истечение жидкости через малые отверстия при постоянном напоре.

Отверстия в гидравлике делятся на малые и большие.

Малые – отверстия, в различных точках которого геометрический напор одинаков.

Форма отверстий во многих случаях существенно сказывается на параметрах вытекающего потока и его формы. Изменение формы стекающей струи жидкости относительно отверстия называется инверсией жидкости.

Отверстия могут выполняться в тонкой или толстой стенке. Стенка считается тонкой, если её толщина S<2/3 напора. Толстая стенка, если S>2/3 напора.

Явление сжатия струи через отверстие в тонкой стенке на определенном расстоянии:

- коэффициент сжатия струи

Сжатие называют совершенным, если боковые стенки сосуда не влияют на истечение струи.

Полное – сжатие по всему периметру

Если H=const, то это стечение при постоянном напоре

Свободное стечение жидкости – истечение жидкости в атмосферу.

Скорость и расход жидкости :

Скорость для реальной жидкости корректируется с помощью коэффициентов - коэффициент скорости.

Для расхода - коэффициент расхода