Задача 16. Определение расхода жидкости.



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Задача 16. Определение расхода жидкости.



Определить расход воды, вытекающей из труб, и манометрическое давление в точке В. Уровень в резервуаре постоянный, глубина h=5м. Длина участков верхней трубы диаметром d1=150мм равна l1=4м и l2=10м. Длина нижней трубы диаметром d2=100мм равна l3=3м. Коэффициент Дарси определять по приближенной

Рис. 10

формуле l=0,02+0,0005/d. При расчете коэффициент местных потерь при входе в трубу принять равным 1, а коэффициент местных потерь при внезапном сужении – 3,5, коэффициент местных потерь при выходе из трубы – 5. Скоростным напором в резервуаре пренебречь.

 

Решение:

Составим уравнение Бернулли, для сечения 1-1, проходящему по уровню свободной жидкости в баке, сечения 2-2, проходящему по нижнему уровню трубопровода диаметром d2, относительно плоскости сравнения совпадающей с сечением 2-2

.

Геометрический напор в первом сечении равен

z1 = h + l1 + l2 + l3 = 5 + 4 + 10 + 3 = 22 м.

Давление в первом сечении равно атмосферному, т.е. Р1 = 105 Па.

По условиям задачи скоростным напором в резервуаре можно пренебречь, следовательно, .

Так как сечение 2-2 совпадает с плоскостью сравнения 0-0, то z2 = 0.

Так как вода во втором сечении выходит из трубопровода, то давление во втором сечении равно атмосферному, т.е. Р2 = 105 Па.

Скоростной напор во втором сечении, зависит от скорости во втором сечении, которая является функцией от искомого расхода, поэтому выразим скоростной напор во втором сечении через расход жидкости

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

Так как по условиям задачи трубопровод имеет два участка с постоянным диаметрами d1 и d2, поэтому потери напора будут определяться по уравнению

.

Согласно условиям задачи определяем коэффициенты Дарси на первом и втором участках трубопровода

l1=0,02+0,0005/d1 = 0,02+0,0005/0,15 = 0,023,

l2=0,02+0,0005/d2 = 0,02+0,0005/0,1 = 0,025.

Выражаем скоростной напор на первом участке трубопровода через расход жидкости

.

Подставляем все известные величины в исходное уравнение Бернулли

Для определения манометрического давления в точке В составим уравнение Бернулли для сечения 1-1 и сечения 2’–2’, проходящего через точку В относительно плоскости сравнения 0-0, проходящую через точку В

.

Геометрический напор в первом сечении равен z1 = h + l1= 5 + 4 = 9 м

Давление в первом сечении равно атмосферному, т.е. Р1 = 105 Па.

По условиям задачи скоростным напором в резервуаре можно пренебречь, следовательно, .

Так как второе сечение совпадает с плоскостью сравнения, то z2 = 0.

Скоростной напор во втором сечении

.

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

.

.

.

Манометрическое давление в точке В

.

Ответ: , .

 

Задача 17. Потери напора.

По трубопроводу диаметром 200 мм, который внезапно сужается до диаметра 100 мм, подается масло (плотность r=750кг/м3). Давление в рассматриваемом сечении, взятом в первой трубе с диаметром 200 мм, равно 176,58кН/м2, а во втором сечении – 147,15кН/м2. Геометрическая высота первого сечения над плоскостью сравнения, проходящей через центр тяжести второго сечения, равна 1 м. Расход масла, подаваемый по трубопроводу, Q=31,4 дм3/сек.

Определить:

1. Потери напора на рассматриваемом участке

2. Гидродинамический напор в первом сечении

 

Решение:

Составим уравнение Бернулли для описанных в условиях задачи сечений относительно плоскости сравнения проходящей через центр тяжести второго сечения

.

Геометрический напор в первом сечении равен z1 = 1 м

Давление в первом сечении равно Р1 = 176,58кН/м2= 176580 Па.

Скорость в первом сечении выражаем через расход жидкости

Геометрический напор во втором сечении равен z2 = 0 м

Давление во втором сечении равно Р2 = 147,15кН/м2=147150 Па.

Скорость во втором сечении также выражаем через расход жидкости

Подставляем все известные величины в исходное уравнение Бернулли и определяем потери напора на рассматриваемом участке

.

 

Гидродинамический напор в первом сечении определяется по формуле

Ответ: , .

 



Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.238.95.208 (0.01 с.)