Техническая гидромеханика / Задача 11
.4.docБормотов. А
15-КС-1
Вариант 4
Задача 11.4
Из верхнего резервуара A, в котором поддерживается постоянный уровень, жидкость Ж при температуре 40°С по трубопроводу перетекает в нижний резервуар С. Длины труб равны L1 ,L2 ,L3, диаметры d1 ,d2 ,d3, шероховатость Δ . На участке BC трубопровода установлен вентиль с коэффициентом сопротивления ζB. Остальные местные потери не учитывать. Разность уровней в резервуарах равна H1. Определить расходы в ветвях 1 и 2, а также полный расход в трубопроводе.
Дано:
L1=10м; L2=12м; L3=30м;
d1=23мм; d2=20мм; d3=31мм;
Δ =0,1
ZA=6,5; ZB=2,5;
t°=40°C
H1=3м
Q1 - ?
Q2 - ?
Qполн - ?
Определим площади сечений трубопроводов:
S1=3,14*(0,0115)2=0,000415 м2
S2=3,14*(0,01)2=0,000314 м2
S3=3,14*(0,0155)2=0,000754 м2
Значения расходов для трубопроводов представлены ниже:
Q=0..0,001 м3/с
Рассмотрим 1-й трубопровод:
Скорость:
Значения (м/с):
|
0,241 |
0,482 |
0,723 |
0,964 |
1,205 |
1,446 |
1,687 |
1,928 |
2,169 |
2,410 |
Число
Рейнольдса:
Значения:
|
8422,748746 |
16845,4975 |
25268,2462 |
33690,99498 |
42113,74373 |
50536,49247 |
58959,24122 |
67381,98997 |
75804,73871 |
84227,48746 |
Коэффициент
гидравлического трения:
Значения:
|
0,036722613 |
0,03328604 |
0,03186175 |
0,031071501 |
0,030566788 |
0,03021589 |
0,029957554 |
0,029759323 |
0,029602359 |
0,029474965 |
Напор:
Значения (м):
|
0,04725095 |
0,17131647 |
0,36896837 |
0,639674717 |
0,983256385 |
1,399635201 |
1,88877143 |
2,450642688 |
3,085235391 |
3,792540814 |
Аналогично
проводим расчеты для 2-го и 3-го трубопроводов
(напор для 3-го трубопровода считаем по
формуле:
).
Полученные значения скорости, Re, λ и напоров представлены в таблице:
|
V2 |
0,318471338 |
0,63694268 |
0,95541401 |
1,27388535 |
1,592356688 |
1,910828025 |
2,229299363 |
2,547770701 |
2,866242038 |
3,184713376 |
|
Re2 |
9679,979866 |
19359,9597 |
29039,9396 |
38719,91946 |
48399,89933 |
58079,87919 |
67759,85906 |
77439,83893 |
87119,81879 |
96799,79866 |
|
λ2 |
0,036426062 |
0,03341225 |
0,03219885 |
0,031536852 |
0,031118727 |
0,030830323 |
0,030619254 |
0,03045804 |
0,030330857 |
0,030227946 |
|
H2 |
0,112980937 |
0,41453259 |
0,89882649 |
1,565061022 |
2,412985864 |
3,442496666 |
4,653542031 |
6,046093671 |
7,620134718 |
9,375654487 |
|
V3 |
0,132625995 |
0,26525199 |
0,39787798 |
0,530503979 |
0,663129973 |
0,795755968 |
0,928381963 |
1,061007958 |
1,193633952 |
1,326259947 |
|
Re3 |
6248,337136 |
12496,6743 |
18745,0114 |
24993,34854 |
31241,68568 |
37490,02282 |
43738,35995 |
49986,69709 |
56235,03422 |
62483,37136 |
|
λ3 |
0,037910931 |
0,03356318 |
0,03164972 |
0,030546299 |
0,029822159 |
0,029308405 |
0,028924186 |
0,028625639 |
0,028386805 |
0,028191302 |
|
H3 |
0,036029205 |
0,12902843 |
0,27537296 |
0,474234789 |
0,725285324 |
1,028364546 |
1,383384408 |
1,790292226 |
2,249054462 |
2,759648717 |
Построим характеристики для каждого трубопровода, параллельного соединения трубопроводов 1 и 2 и общую характеристику гидросистемы.
Общий расход системы Qполн=0,00084 м3/с