Задача 7.2

Пневмоустановка служит для подачи воды (=1000 кг/м³,=0,02 Ст) в открытый резервуар на высотуНпод действием манометрического давленияРопо трубе внутренним диаметромd, длинойl, шероховатостью_э. Труба имеет два поворота - отвода под углом 90° и оборудована прямоточным вентилем.

Известно, что d=80 мм, =0,2 мм,=20 м, Н=12 м. Определить величину необходимого давления, чтобы расход составлял Q=5 л/с.

Р е ш е н и е

Скорость потока:

Число Рейнольдса потока:

Характерные числа Рейнольдса ([3], рис.3.4):

• "квадратичное":

• "гладкое":

Так как Re_гл=40000<Re=80000<Re_кв=200000, то зона сопротивления - переходная и

Воспользуемся формулой Альтшуля ([3], стр.42)

Коэффициенты местных сопротивлений находим по справочнику ([3], §3.4):

- вход в трубу при заделке обреза трубы заподлицо со стенкой (п.4),=0,5;

- отвод под углом 90° (п.9),=1,19;

- прямоточный вентиль при полном открытии (табл.3.24),=0,58;

-выход из трубы (п.2),==1,1.

Коэффициент расхода трубы пневмоустановки ([4], с206)

Величину искомого давления получим из формулы ([4], с. 206)

,

т.е.

мПа

В а р и а н т ы з а д а ч и 7.2

1. Известно, чтo d=40мм, _э=0,2 мм,=20м,Q=2л/с. Определить, на какую высотуHвозможен подъем воды при давленииp_о=0,15 МПа.

2. Известно, что d=80 м,_э=0,3мм,=18 м,H=16 м. Определить расход водыQпри давлении р_о=0,2 МПа.

Задача 7.3

Удаление загрязненного воздуха плотностью_з.в.с коэффициентом вязкости осуществляется по трубе высотойН, внутренним диаметромdи шероховатостью_э.

Массовый расход удаляемого загрязненного воздуха М, маномет-рическое давление в зоне загрязнен-ного воздуха_з.в., плотность наружного воздуха_н.в.Для повышения интенсивности отсоса воздуха верхний обрез трубы оборудован дефлектором, имеющим коэффициент сопротивленияи создающим под действием ветра разряжение на выходе из трубы р_вак. Сжимаемостью воздуха пренебречь.

Известно, что d=400 мм, H=5м, _э=0,1мм,_в.х.=0,5,_деф.=1,3,= 0,1510^-4м²/с,_н.в.=1,25 кг/м³,_з.в.=0,95 кг/м³,p_з.в.=10 Па. Определить, какое разряжениеp_вак должен обеспечить дефлектор, чтобы массовый расход М=3000 кг/ч.

Р е ш е н и е

Для сечений 1-1 и 2-2 cоставим уравнение Бернули в форме давлений ([4],c.234), приняв за плоскость отсчета вход в трубу (плоскость сечения 1-1)

Отсюда искомое разрежение

Скорость восходящего потока

м/с.

Число Рейнольдса потока:

.

Характерные числа Рейнольдса ([3], рис.3.4);

• "гладкое":

• "квадратичное":

Так как Re_гл<40000<Re = 186133<Re_кв=2000000, то область сопротивления - переходная и

Воспользуемся формулой Альтшуля ([3], c 42)

Подставим заданные и вычисленные значения величин в уравнение для определения разряжения:

В а р и а н т ы з а д а ч и 7.3

Известно, что d = 350 мм, _э=0,05 мм, Н = 4 м,_вх=0,5,_деф=1,5,_з.в.= 0,1710^-4м²/с,_з.в.=0,9 кг/м³,_н.в.= 1,2 кг/м³, р_з.в=10Па.

Определить массовый расход отсасываемого воздуха М если дефлектор создает разряжение р_вак=60 Па.

2. Известно, что d = 500 мм, _э=0,1мм_вх=0,5,_деф=1,4,_з.в.= 0,2110^-4м²/с,_н.в.= 1,25 кг/м³, p_вак= 50 Па, р_з.в= 5 Па.P_зв=0,95кг/^м3. Определить, при какой высоте трубыНмассовый расход М = 2500 кг/ч.