Часть 9-3 Расчет простых трубопроводов
Задача (Куколевский И.И.) 9.38. Во сколько раз увеличится расход данной жидкости, пропускаемый трубопроводом при неизменном располагаемом напоре, если диаметр трубопровода на половине его длины увеличить вдвое?
Учитывать только потерн на трение по длине, предполагая, что в сравниваемых трубопроводах будут иметь место: 1) ламинарный режим; 2) турбулентный режим в области гидравлически гладких труб; 3) турбулентный режим в области гидравлически шероховатых труб; в последнем случае считать шероховатость одинаковой для обоих участков трубопровода.
Ответ. Расход увеличится в 1,88; 1,45 и 1,39 раза.
Скачать решение задачи 9-38 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 9.39 По горизонтальному трубопроводу длиной L=17 км необходимо перекачивать нефть (плотность р = 920 кг/м3, кинематическая вязкость v = 0,2 Ст), массовый расход которой M = 200 т/ч, при условии, чтобы падение давления в трубопроводе не превышало ΔP = 4 МПа. Шероховатость трубопровода Δ = 0,2 мм. Определить диаметр трубопровода.
Ответ D = 200 мм.
Скачать решение задачи 9-39 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 9.40. Определить массовый расход M мазута в между трубном пространстве трубопровода длиной L = 600 м и диаметром D = 200 мм, внутри которого соосно расположена труба внешним диаметром d = 100 мм, если известно, что потеря давления а трубопроводе ΔP = 0,3 МПа. Плотность мазута р = 920 кг/м3, его кинематическая вязкость v = 1 Ст. Шероховатость стенок трубопровода 0,1 мм. Как изменится потеря давления, если при том же объемном расходе мазута его плотность и вязкость в результате подогрева станут равными р = 900 кг/м3 и v = 0,2 Ст? Указание Предварительно определить режим движения в трубопроводе, подсчитав критическую скорость vкр, и критическую потерю давления dPкр, которые соответствуют верхней границе ламинарного режима Rekp = 2300. Потерю давления при ламинарном режиме определять по формуле
Задача (Куколевский И.И.) 9.41. Определить расход Q масла, перетекающего по трубе из бака А в бак В, к располагаемый напор H, если показание ртутного дифманометра, присоединенного одной ветвью в баку А и другой ветвью - к сечению на середине длины трубы, hрт = 440 мм. Длина трубы l = 10 м, ее диаметр d = 20 мм и шероховатость 0,01 мм. Плотность масла р = 850 кг/м3, его кинематическая вязкость v= 4 сСт.
Ответ. Q= 1,25 л/с; H= 12 м.
Скачать решение задачи 9-41 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 9.42. Вода вытекает из бака в атмосферу по горизонтальной трубе, на которой установлены два пьезометра. Диаметр трубы d = 50 мм, длина каждого из трех ее участков, разделенных пьезометрами, l = 4 м. 1) Определить напор Н в баке и расход Q воды, если известно что при полностью открытой задвижке (ξ = 0), установленной на участке между пьезометрами, разность их показаний Δh = 3 м. Шероховатость трубы Δ = 0,5 мм, кинематическая вязкость воды v = 1 сСт. 2) Как изменятся расход и разность показаний Δh при том же напоре в баке, но частично прикрытой задвижке (ξ = 30). Потерей напора при входе в трубу пренебречь. В обоих случаях построить графики напоров подлине трубы,
Ответ. 1) Н = 10 м; Q = 8,64 л/с. 2) Q = 4.32 л/с; Δh = 8.25 м.
Скачать решение задачи 9-42 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 9.43. Насос откачивает бензин из подземного резервуара по всасывающему трубопроводу, диаметр которого d = 100 мм, длина l = 120 м, шероховатость Δ = 0,1 мм. Уровень бензина в резервуаре ниже оси насоса на H0 = 3,8 м, давление в резервуаре Pат=101 кПа, Плотность бензина р = 750 кг/м3, его кинематическая вязкость v = 0,01 Ст. Определить расход Q бензина на резервуара, если известно, что абсолютное давление всасывания насоса Pвс = 42 кПа. Местные потери напора в трубопроводе принять равными 10% от потерь трения по его длине.
Ответ. Q = 13,5 л/с.
Скачать решение задачи 9-43 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 9.44. Определить силу Р, которую нужно приложить к поршню насоса диаметром D = 65 мм, чтобы подавать в напорный бак жидкость с постоянным расходом Q = 2,5 л/с. Высота подъема жидкости в установке H0 = 10 м, избыточное давление в напорном баке P0 = 0,15 МПа. Размеры трубопровода l= 60 м, d = 30 мм; его шероховатость Δ = 0,03 мм. Коэффициент сопротивления вентиля на трубопроводе ξ = 5,5. Потери напора на плавных поворотах трубопровода не учитывать. Задачу решить для случаев подачи в бак бензина (р = 765 кг/м3, v = 0,4 сСт ) и машинного масла Трением поршня в цилиндре пренебречь
Ответ. Р= 1500 и 2350 Н.
Скачать решение задачи 9-44 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 9.45. Поршень диаметром D = 60 мм, двигаясь равномерно, всасывает керосин (р= 850 кг/м3, v = 2 сСт) из открытого бака при атмосферном давлении Pат = 100 кПа. Высота всасывания z0 = 3 м. Всасывающая труба {шероховатость Δ = 0,05 мм) имеет размеры l = 8 м, d = 20 мм. Коэффициент сопротивления каждого из колен на трубе ξ = 0,4. Определить максимально возможную скорость vп поршня по условию кавитации в цилиндре, если известно, что давление насыщенных паров керосина Рнп =16,6кПа. Какова при этом внешняя сила Р, которая должна быть приложена к поршню? Трением поршня в цилиндре пренебречь. Построить график напоров.
Ответ. vn=0.36м/с, Р = 235 Н.
Скачать решение задачи 9-45 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 9.46. В системе объемного гидропривода пневмогидравлический аккумулятор с избыточные давлением воздуха Р0 = 5 МПа питает маслом гидроцилиндр диаметром D = 60 мм. Плотность и кинематическая вязкость масла р = 910 кг/м3, v = 0,2 Ст. Соединительная латунная трубка (шероховатость 0,01 мм) имеет размеры l = 12 м и d = 15 мм. Определить скорость vn установившегося движения поршня гидроцилиндра, когда к нему приложена полезная нагрузка P =12 кН. Какой станет скорость поршня при сбросе полезной нагрузки (P = 0)? Местные сопротивления трубки (вход, повороты и арматура) принять равными 30% от сопротивления трения по ее длине. Утечками и трением поршня в гидроцилиндре пренебречь.
Ответ. vn = 0,4 и 1,2 м/с.
Скачать решение задачи 9-46 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 9.47. В установке поршневого гидродвигателя располагаемый напор воды Н= 40 м. Вода подводится к полости высокого давления цилиндра по трубе размерами l1 = 60 м, d1 = 150 мм и отводится от полости низкого давления по трубе размерами l2 = 10 м, d2 = 150 мм. Шероховатость обеих труб Δ = 0,5 мм. Диаметр поршня D1 = 400 мм и его штока D2 = 120 мм. Определить скорость vп установившегося движения поршня, когда к нему приложена полезная нагрузка Р = 40 кН. Местные потерн напора в трубах при полностью открытой задвижке (ξ=0) принять равными 15% от суммарной потери трения по их длине. Вязкость воды v = 1 сСт. Каким должен стать коэффициент сопротивления ξ, частично прикрытой задвижки, чтобы скорость поршня при заданной полезной нагрузке уменьшилась в 2 раза? Утечками и трением поршня в цилиндре пренебречь.
Указание. Гидродвигатель, производящий полезную работу за счет располагаемого напора воды в установке, следует рассматривать как полезное сопротивление, падение напора э котором
Скачать решение задачи 9-47 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 9.48. Определить расход жидкости (кинематическая вязкость которой v = 0,5 Ст) до трубке размерами L = 10 м, d = 20 мм при располагаемом напоре H= 30 м. Для учета потерь напора в местных сопротивлениях (вход в трубку, колено 90° и нормальный вентиль) воспользоваться приведенными зависимостями относительных эквивалентных длин lэ/d этих местных сопротивлений от числа Рейнольдса Rе при ламинарном режиме течения в трубке. Указание. Задачу решить графически, построив характеристику трубопровода H =f(Q). Потерю напора при выходе жидкости из трубки в бак учесть с помощью состветегвуюшей эквивалентной шины, определяемой из общей формулы
lэ/d=ξ/λ в которой при ламинарном режиме ξ = а и λ = 64/Rе
Ответ. Q = 1,45 л/с.
Задача (Куколевский И.И.) 9.49, Найти отношение потерь напора в данной трубе при турбулентном и ламинарном режимах течения данной жидкости, расходы которой в обоих случаях одинаковы. Расчет выполнить для значения числа Рейнольдса Rе = 105, предполагая трубу при турбулентном режиме гидравлически гладкой.
Ответ. Отношение потерь напора приблизительно равно 28.
Скачать решение задачи 9-49 (Куколевский И.И.) (цена 100р)