Задача 14. Манометрическое давление, создаваемое насосом.

Определить манометрическое давление, которое должен создавать насос, чтобы подать воду в количестве Q =15 л/сек в водонапорный бак на высоту h =12м по трубопроводу длиной l =50м. Диаметр труб d =150мм. Шероховатость труб D=1,35мм. Местные потери принять x_колена=0,29

Решение:     Составим уравнение Бернулли, для сечения 1-1, проходящему перпендикулярно трубопроводу после насоса, сечения 2-2, проходящему по уровню свободной жидкости в баке, относительно горизонтальной плос-
	Рис. 9

кости сравнения 0-0, проходящей по центру тяжести горизонтальной части трубопровода

.

Так как диаметр трубопровода по всей его протяженности постоянен, то согласно уравнению неразрывности потока, при постоянном расходе, υ₁= = υ₂ = υ.

Уравнение Бернулли после некоторого преобразования принимает вид

.

Потери напора в трубопроводе суммируются из местных потерь напора и потерь напора на трение по длине трубопровода

Скорости движения жидкости в трубопроводе

.

Для определения коэффициента Дарси λ необходимо определить режим движения жидкости

Так как Re >2320, то режим движения жидкости в трубопроводе будет турбулентным.

При турбулентном режиме движения жидкости коэффициент Дарси определяется в зависимости от области сопротивления.

Граница области сопротивления гидравлически гладких труб

Так как Re > Re _г/гл, то необходимо определить «границу» переходной области сопротивления

Так как Re _кв < Re, то область сопротивления – квадратичная.

.

.

Подставляя все известные величины в исходное уравнение определения манометрического давления, создаваемого насосом, получаем

Ответ: .

 

Задача 15. Потери напора.

Определить потери напора при подаче воды со скоростью υ=13,1см/с через трубку диаметром d =200мм и длиной l =1500м. Шероховатость труб принять D=0,45мм.

 

Решение:

Потери напора в трубопроводе суммируются из местных потерь напора и потерь напора на трение по длине трубопровода

.

Так как по условиям задачи нет никаких местных сопротивлений, то потери напора будут определяться по формуле

.

Для определения коэффициента Дарси λ необходимо определить режим движения жидкости

.

.

Так как Re >2320, то режим движения жидкости в трубопроводе будет турбулентным.

При турбулентном режиме движения жидкости коэффициент Дарси определяется в зависимости от области сопротивления.

Граница области сопротивления гидравлически гладких труб

Так как Re < Re _г/гл, то область сопротивления гидравлически гладких труб. При значении критерия Re < 100000, для определения коэффициента Дарси используем формулу Блазиуса

.

Подставляя все известные величины в исходное уравнение потерь напора, получаем

Ответ: .