gidravlika_zadachi_3 / 3-1

Задача 3-1

Вода вытекает в атмосферу из резервуара с постоянным уровнем по трубопроводу l = 100 м состоящему из горизонтального и наклонного участков одинаковой длины l1 = 50 м при h1 = 1 м, h2 = 2,5 м.

Определить коэффициент сопротивления ζ задвижки, чтобы вакуумметрическая высота в конце горизонтального участка не превосходила 0,3м? Определить в этих условиях расход Q в трубопроводе, если d = 100мм, ζвх

= 0,8, ζвых=0,3, э = 1,3 мм.

Решение.

Запишем кинематическую вязкость воды ν = 1 · 10-6 м2/с.

Составим уравнение Бернулли для сечений 1–1 и 2–2 относительно оси горизонтального участка трубы

В рассматриваемом случае z1 = h1, z2 = 0; абсолютное давление в сечении 1–1 равно атмосферному pат, абсолютное давление в сечении 2–2 p2. Поскольку скорость жидкости в резервуарах несоизмеримо меньше скорости движения жидкости в трубке, можно принять, что V1 ≈ 0, V = V2. Коэффициент кинетической энергии α принимается в пределах α = 1 ÷ 1,1 (при турбулентном режиме).

Потери напора

стр. 1 из 3 (Задача 3-1)

Предположим, что режим движения жидкости турбулентный в квадратичной области сопротивления, тогда в первом приближении

Коэффициент местного сопротивления на входе в трубу ζвх = 0,8.

Из уравнения (1) найдем скорость движения жидкости в первом приближении

В рассматриваемом случае z2 = h2, z3 = 0; абсолютное давление в сечении 2–2 p2, абсолютное давление в сечении 3–3 равно атмосферному p3 = pат. Так как диаметр по всей длине трубопровода одинаковый, то скорость V2 = V3. Коэффициент кинетической энергии α принимается в пределах α = 1 ÷ 1,1 (при турбулентном режиме).

Потери напора

Подставив эти значения в уравнение Бернулли, получим

стр. 2 из 3 (Задача 3-1)

Ответ: Q = 0,0087 м3/с; ζ = 16,18.

стр. 3 из 3 (Задача 3-1)