2020-01-15
175
Тема: Решение типовых задач по определению гидродинамического давления, расхода, средней скорости, диаметров трубопроводов.
Цель: Выработка умений самостоятельной работы с формулами, со спраочными материалами, определение величин гидростатического давления, расхода, средней скорости, диаметров трубопроводов.
Задача №1:
Определить расход воды в горизонтальном трубопроводе переменного сечения рис 2, скорость на каждом из участком и построить пьезометрическую линию, если дано: H, d1, d2, d3.
Таблица 1.
| Вар | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| H,м | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| d1,см | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
| d2,см | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 |
| d3,см | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| Вар | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
| H,м | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| d1,см | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 |
| d2,см | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 |
| d3,см | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 |
Указания к выполнению: 
1. Записать данные, пользуясь табл. 1 и что требуется найти.
2. Записать уравнение Бернулли для сечений 0-0, 3-3, плоскость сравнения совместить с осью трубы:
3. Определить, пользуясь рисунком, чему равно Z1, Z3 и давление, подставив их значение в уравнение преобразуйте его и выведите V3
4. Определите расход воды в трубопроводе, пользуясь формулой
5. Q = V3 ·ω 
6. Площадь круга определяется:
Cкорость в сечении 1-1 можно вычислить Q = 
, учитывая 
Аналогично определяем скорость в сечении 2-2: 
Строим пьезометрическую линию.
а) Постройте напорную линию, которая будет представлять собой горизонтальную прямую, являющуюся продолжением свободной поверхности воды в сечении 0-0
б) Пьезометрическая линия расположится ниже напорной линии на величину 
в каждом сечении.
Отложив вниз от напорной линии величины 
в сечениях, получим ряд точек, соединив которые, построим пьезометрическую линию.
Задача 2
На прямом участке реки одновременно сделаны замеры поперечного сеченияи определены живые сечения в плоскостях А,В,С (рис.2). При этом ωа=50м2; ωв=60м2; ωс=65,5м2; Расход воды в момент определения живых сечений составлял Q =(60+ № варианта) м3/с. Определить средние скорости в сечениях А,В,С.
 |  | ||||||||||
 | |||||||||||
| |||||||||||
|
| ||||||||||
Указания к решению задачи:
Запишите уравнение неразрывности потока для сечений А,В,С.
Vа ·ωа= Vв ·ωв=……
Выведите формулы скорости
Вопросы для самоконтроля
1. Напишите уравнение неразрывности для элементарной струйки и потока жидкости.
2. Каков геометрический и энергетический смысл уравнения Бернулли?
3. Что называется гидравлическим и пьезометрическим уклоном?
4. Чем отличается уравнение Бернулли для потока реальной жидкости от уравнения Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости?
5. Что называется полной удельной энергией потока?
6. Поясните смысл коэффициента Кориолиса в уравнении Бернулли.
7. В каких измерительных приборах используются закономерности уравнения Бернулли?
8. Поясните принцип действия трубки Пито и водомера Вентури.
