Задача № 4

Из закрытого резервуара вытекает вода с расходом Q через отверстия диаметром d при постоянном напоре Н (рисунок 7). Давление на свободной поверхности жидкости р₀. Определить неизвестную величину.

Рисунок 7

Исходные данные

№ варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
p0, МПа	0,11	?	0,21	0,155	?	0,165	0,215	0,15	0,12	0,17
Н, м	?	1,8	0,6	1,9	2,7	1,7	?	2,0	2,6	?
d, мм	6	12	?	9	8	?	12	7	?	20
Q, л/с	0,2	0,9	0,7	?	0,3	2,0	1,0	?	0,5	2,5

№ варианта	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
p0, МПа	?	0,145	0,125	0,175	?	0,14	0,13	0,18	?	0,135
Н, м	0,9	?	2,5	1,5	1,0	?	2,4	1,4	1,2	?
d, мм	15	5	?	15	16	20	?	10	14	18
Q, л/с	1,6	0,1	0,7	?	1,8	2,2	1,1	?	1,4	1,7

Методические указания к решению задачи

Для решения задачи используется формула расхода жидкости при истечении из малого отверстия в тонкой стенке

, (23)

где μ – коэффициент расхода, для круглого отверстия μ = 0,62;

ω – площадь отверстия, м²;

Н – геометрический напор над центром тяжести отверстия, м;

p₀ – давление на свободной поверхности жидкости в резервуаре, Па;

p_а – атмосферное давление, Па;

γ – удельный вес жидкости, Н/м³.

Задача № 5

Из колодца вода насосом перекачивается в напорный резервуар (Рисунок 8). Подача насоса Q. Отметка уровня воды в колодце – z_к, отметка уровня воды в напорном резервуаре – z_в. Длина всасывающей трубы – l_вс, длина напорной трубы – l_н. Коэффициент гидравлического трения λ = 0,02. Трубы стальные. Допустимые скорости движения воды: во всасывающем трубопроводе υ = 0,6 – 1 м/с; в напорном - υ = 0,8 – 2 м/с. Подобрать диаметры всасывающего (d_вс) и напорного (d_н) трубопроводов, определить геометрическую высоту всасывания (h_вс) и требуемый напор (Н) насоса.

Рисунок 8

Исходные данные

№ варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Q, л/с	2	12	16	30	52	70	120	200	220	240
lвс, м	5	7	9	11	13	4	6	8	10	12
lн, м	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70
zк, м	16	22	39	45	52	67	73	86	93	112
zв, м	26	37	52	65	68	77	84	100	110	140
, м	3	4	5	6	7	3	4	5	6	7

№ варианта	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Q, л/с	3	8	18	26	64	78	150	170	210	260
lвс, м	12	10	8	6	4	5	7	9	11	13
lн, м	75	80	85	90	95	100	105	110	115	120
zк, м	116	92	89	75	62	57	43	36	23	12
zв, м	126	117	102	95	88	67	64	50	40	30
, м	7	6	5	4	3	7	6	5	4	3

Методические указания к решению задачи

Диаметры всасывающего и напорного трубопроводов определяются с учетом допустимых скоростей из формулы (13).

Требуемый напор насоса определяется по формуле

(24)

где Н_г – геометрическая высота подъема воды, м, определяется как разность отметок воды в напорном резервуаре и в колодце;

h_вс, h_н – потери напора во всасывающем и напорном трубопроводе соответственно, м, определяются по формуле (11).

Потери напора на местные сопротивления принять:

- для всасывающей трубы ;

- для напорной трубы .

Для определения геометрической высоты всасывания насоса необходимо записать уравнение Бернулли для двух сечений: первое – совпадает с уровнем воды в колодце; второе – с осью насоса.