3.12.1 Примеры решения задач
Задача № 1
Определить
максимально возможную высоту установки
над уровнем воды всасывающего окна
центробежного насоса для подачи забортной
воды, если на всасывании насос создает
вакуум 
м,
диаметр всасывающей трубы d
= 0,25 м, ее длина 
10
м, подача насоса Q
= 20 л/с, коэффициент гидравлического
трения 
,
коэффициенты местных потерь: приемного
фильтра с обратным клапаном 
;
поворота 
При установке насоса на максимально возможной высоте весь создаваемый насосом вакуум будет расходоваться на подъем жидкости на эту высоту и преодоление всех сопротивлений.
где h – максимально возможная высота расположения всасывающего окна насоса над уровнем моря;
- скорость
движения воды во всасывающем трубопроводе.
м/с.
м.
Задача № 2
Определить
объемный и массовый расход воздуха
плотностью 
=1,2
кг/м3
через горизонтальную всасывающую трубу
с плавно закругленным входом и диаметром
цилиндрической части d
= 0,25 м, если дифференциальный манометр,
заполненный водой, показывает при этом
разность уровней в своих трубках 
м.
Потерями напора на входе в трубу
пренебрегаем.
Уравнение Бернулли для сечения, проведенного на некотором расстоянии перед входом в трубу и в сечении, где установлен v-образный пьезометр будет иметь вид:
Так
как труба горизонтальная, то z1
= z2,
скорость воздуха на некотором расстоянии
от трубы можно принять равной нулю 
Скорость движения воздуха в трубе 
Давление р1
= ратм,
давление р2
– абсолютное давление во всасывающей
трубе. Разность 
будет
показана дифманометром, одна трубка
которого сообщается с атмосферой.
Отсюда,
замерив 
,
можно определить скорость воздуха в
трубе
Однако дифманометр показывает разность уровней воды – высоту водяного столба, а течет в трубе – воздух, поэтому от водяного столба следует перейти к разности уровней, выраженной значением воздушного столба.
Так
как 
отсюда
Здесь
кг/м3
– плотность воды;
-
разность уровней водяного дифманометра;
кг/м3
– плотность воздуха при данной
температуре.
м.возд.ст.
Таким образом, скорость воздуха в трубе составит:
.
Объемный расход воздуха
м3/с.
Массовый расход воздуха
кг/с.
Задача № 3
В
системе подачи масла плотностью 
кг/м3
на трубопроводе диаметром d
= 0,05 м смонтированы параллельно фильтр
и перепускной клапан. При понижении
температуры вязкость масла возрастает,
что приводит к росту гидравлического
сопротивления фильтра. При увеличении
местного сопротивления до значения
МПа
перепускной клапан открывается, а масло
подается в систему смазки, минуя фильтр.
Определить значение кинематической
вязкости масла, при котором происходит
открытие клапана. Коэффициент местной
потери напора на фильтре 
,
расход масла Q
= 1,2 л/с.
Найдем значение падения напора на фильтре
м
масляного столба.
Местная потеря на фильтре рассчитывается
Отсюда
можно рассчитать значение вязкости 
,
при котором возникает местное сопротивление
Нм,
провоцирующее открытие перепускного
клапана.
Предварительно необходимо определить величину скорости масла в трубопроводе
м/с.
Тогда
м2/с
= 
м2/с.