3. Задача 2.1 … 2.5

1. В баке А жидкость Ж подогревается до температуры Т и самотеком по трубопроводу длиной l попадает в производственный цех. Напор в баке A равен H = 10 м.

Каким должен быть диаметр трубопровода, чтобы обеспечивалась подача жидкости в количестве Q при манометрическом давлении в конце трубопровода не ниже P_M? Построить пьезометрическую и напорную линии (рис. 5.6).

2. Чему должно быть равно манометрическое давление P_M на поверхности жидкости в закрытом резервуаре A для того, чтобы обеспечить подачу жидкости в количестве Q при температуре 20 в открытый резервуар Б?

Разность уровней в резервуарах H = 7 м. Трубопровод имеет длину 2l и диаметр d. Посередине его установлен обратный клапан К, коэффициент местного сопротивления которого ζ_КЛ. Построить пьезометрическую и напорную линии. Шероховатость трубопровода . (рис. 5.7)

Рисунок 5.7

3. Из большого открытого резервуара А, в котором поддерживается постоянный уровень жидкости, по трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединенных труб, пресная вода при температуре 20 течет в резервуар Б. Разность уровней жидкости в резервуарах равна Н. Длина труб l и l₁, а их диаметры d и d₁. Определить расход Q жидкости, протекающей по трубопроводу. В расчетах принять, что местные потери напора составляют 15% от напора по длине. Задачу рекомендуется решить графоаналитическим методом. Шероховатость трубопроводов принять (рис. 5.8).

4. Из большого открытого резервуара А, в котором поддерживается постоянный уровень жидкости, по трубопроводу, состоящему из трех труб, длина которых l, l₁ и l₂, а диаметры d, d₁ и d₂, жидкость Ж при температуре течет в резервуар Б. Разность уровней жидкости в резервуарах равна Н. Определить:

1. расход жидкости, протекающей в резервуар Б;

2. распределение расхода жидкости между параллельно соединенными трубопроводами 1 и 2. В расчетах принять, что местные потери напора составляют 10% от потерь по длине.

Задачу рекомендуется решать графоаналитическим методом. Шероховатость трубопроводов (рис. 5.9).

5. Определить расход жидкости Ж, протекающей по трубопроводу в пункты 1 и 2, если напор Н в резервуар постоянный. Длины отдельных частей трубопровода равны l, l₁ и l₂, а диаметры d, d₁ и d₂. Температура жидкости .

Местные потери напора в расчетах не учитывать. Шероховатость трубопроводов принять . Задачу рекомендуется решить графоаналитическим методом (рис. 5.10).

4. Задача 3.1 … 3.5

1. Центробежный насос, характеристика которого задана в приложении, подает воду на геометрическую высоту Н_Г. Трубы всасывания и нагнетания соответственно имеют диаметры d₁ и d₂, а длину l₁ и l₂. Температура подаваемой воды 20 Найти рабочую точку при работе насоса на сеть.

Определить, как изменяются напор и мощность насоса при увеличении задвижкой подачи воды на 25%.

При построении характеристики насосной установки учесть, что потери местных сопротивлений составляют 15% от потерь насоса по длине трубопровода. Шероховатость трубопровода принять (рис. 5.11).

2. Определить диапазон регулирования насосной установки при помощи обводной трубы с вентилем, если центробежный насос ЦН подает воду при температуре в резервуар с геометрической высотой Н_Г. Длина трубопровода установки l, свободной трубы l₁ , их диаметры d и d₁ . Коэффициент трения в трубопроводах принять равным 0.03 (рис. 5.12).

3. Два последовательно или параллельно соединенных центробежных насоса установлены близко один от другого, работают на один длинный трубопровод длиной l, и диаметром d. Геометрический напор установки Н_Г, в процессе работы остается неизменным, так как приемный и напорный уровни постоянные.

Найти рабочую точку при работе насосов на трубопровод. Определить мощность каждого из насосов, если они перекачивают воду, температура которой 20 . Так насосы находятся близко один от другого, а трубопровод длинный, что можно пренебречь сопротивлением всасывающих и соединяющих трубопроводов.

Характеристики указанных в таблице вариантов насосов приведены в приложении А. Шероховатость трубопроводов принять (рис. 5.13).

Рисунок 5.13

4. Определить наибольшее допустимое расстояние l от колодца 1 до центробежного насоса 2, при частоте вращения насосного колеса n. Насос развивает подачу Q, создавая напор Н.

Диаметр всасывающего трубопровода d_B; перекачивается вода максимальная температура которой Т. Коэффициент, характеризующий конструкцию насоса, принять равным С. Высота всасывания h_BC, а клапан всасывания 3 находится ниже горизонта воды на величину 𝜶. Шероховатость трубопровода . Суммарное значение коэффициентов местных сопротивлений принять равным 4.8 (рис. 5.14).

Рисунок 5.14

5. Определить допустимую высоту всасывания h_BC поршневого насоса H_П для начала процесса всасывания, когда основную роль играют силы инерции, а гидравлических потерь нет, и для случая, когда скорость течения воды во всасывающем трубопроводе наибольшая, а силы инерции отсутствуют. Поршень, диаметр которого D, делает n двойных ходов, совершая ход L. Трубопровод имеет диаметр d, длину l. Насосом перекачивается вода, температура которой Т. Объемными потерями воды в насосе пренебречь. Суммарный коэффициент местных сопротивлений принять равным 6. Шероховатость трубопровода (рис. 5.15)

Указание: инерционный напор появляется вследствие неустановившегося движения жидкости во всасывающем трубопроводе, вызываемого неравномерным движением поршня в цилиндре поршневого насоса. Потери напора на преодоление сил инерции определяются по формуле

,

где g – ускорение силы тяжести;

𝛂 - ускорение поршня, зависящее от его положения в цилиндре, т.е. угла 𝛗 поворота кривошипа.

Ускорение определяется по формуле

г де 𝛚 - угловая скорость кривошипа.