Тема: Решение типовых задач по гидравлическому расчёту простых и сложных трубопроводов.
Цель: Выработка умений самостоятельной работы по гидравлическому расчёту простых и сложных трубопроводов, а также со справочной литературой.
Задача №1
По трубопроводу длиной пропускается масло. Определить диаметр трубопровода, если даны и , вязкость масла = 1,6 см²/с
Исходные данные в табл. № 1
1.Оформить исходные данные, привести к одним единицам измерения.
2.Предположим, что режим течения ламинарный, тогда из:
;
3.После расчёта проверим режим движения: ;
4.Оформить ответ.
Таблица №1
Вар | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
,м | 4,1 | 4,2 | 4,3 | 4,4 | 4,5 | 4,6 | 4,7 | 4,8 | 4,9 | 5 | 5,1 | 5,2 | 5,3 | 5,4 | 5,5 |
,м | 1 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2 | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 |
Q,л/с | 1 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2 | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 |
Вар | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
,м | 5,6 | 5,7 | 5,8 | 5,9 | 6 | 6,1 | 6,2 | 6,3 | 6,4 | 6,5 | 6,6 | 6,7 | 6,8 | 6,9 | 7 | 7,1 |
1 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2 | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 2,5 | |
Q,л/с | 1 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2 | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 4 |
|
|
Задача №2
Определить потери напора в трубопроводе диаметром d и длиной при расходе Q. Шероховатость
Таблица. 2
Вар | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
,м | 1000 | 1010 | 1020 | 1030 | 1040 | 1050 | 1060 | 1070 | 1080 | 1090 | 1100 | 1110 | 1120 | 1130 | 1140 |
d,м | 0,2 | 0,21 | 0,22 | 0,23 | 0,24 | 0,25 | 0,26 | 0,27 | 0,28 | 0,29 | 0,3 | 0,31 | 0,32 | 0,33 | 0,34 |
Q,м³/с | 0,05 | 0,051 | 0,052 | 0,053 | 0,054 | 0,055 | 0,056 | 0,057 | 0,058 | 0,059 | 0,06 | 0,061 | 0,062 | 0,063 | 0,064 |
Вар | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
,м | 1150 | 1160 | 1170 | 1180 | 1190 | 1200 | 1210 | 1220 | 1230 | 1240 | 1250 | 1260 | 1270 | 1280 | 1290 | 1300 |
d,м | 0,35 | 0,36 | 0,37 | 0,38 | 0,39 | 0,40 | 0,41 | 0,42 | 0,43 | 0,44 | 0,45 | 0,46 | 0,47 | 0,48 | 0,49 | 0,5 |
Q,м³/с | 0,065 | 0,066 | 0,067 | 0,068 | 0,069 | 0,07 | 0,071 | 0,072 | 0,073 | 0,074 | 0,075 | 0,076 | 0,077 | 0,078 | 0,079 | 0,08 |
Указания к выполнению:
1.Из таблицы 2 выпишите исходные данные и переведите в одинаковые единицы измерения.
2.Воспользуемся формулой для определения потерь:
а) для этого необходимо вычислить из формулы Q= ωv и по табл. 3. Выбрать λ, ориентируясь на шероховатость .
б) Оформляем ответ.
Таблица № 3-Значение расходной характеристики К и коэффициента гидравлического трения λ для круглых чугунных труб
d,мм | ||||||
К,м3/с | λ | К,м3/с | λ | К,м3´/с | λ | |
50 | 0,0125 | 0,0242 | 0,00964 | 0,0410 | 0,00843 | 0,0530 |
75 | 0,0360 | 0,0220 | 0,02842 | 0,0350 | 0,02469 | 0,0470 |
100 | 0,0762 | 0,0208 | 0,06137 | 0,0320 | 0,05390 | 0,0416 |
125 | 0,1352 | 0,0200 | 0,11060 | 0,0300 | 0,09822 | 0,0380 |
150 | 0,219 | 0,0191 | 0,18142 | 0,0280 | 0,16062 | 0,0356 |
200 | 0,475 | 0,0172 | 0,39136 | 0,0255 | 0,34636 | 0,0323 |
250 | 0,846 | 0,0165 | 0,7020 | 0,0240 | 0,62774 | 0,0300 |
300 | 1,352 | 0,0161 | 1,1283 | 0,0230 | 1,0178 | 0,0284 |
350 | 2,019 | 0,0156 | 1,66848 | 0,0224 | 1,586 | 0,0270 |
400 | 2,863 | 0,0151 | 2,3944 | 0,0215 | 2,262 | 0,0257 |
450 | 3,878 | 0,0148 | 3,2609 | 0,0209 | 3,0767 | 0,0250 |
500 | 5,096 | 0,0145 | 4,2833 | 0,0206 | 4,0547 | 0,0242 |
600 | 8,169 | 0,0141 | 6,8605 | 0,0200 | 6,5705 | 0,0232 |
700 | 12,251 | 0,0136 | 10,256 | 0,0192 | 9,7888 | 0,0224 |
800 | 17,324 | 0,0132 | 14,543 | 0,0185 | 13,83 | 0.0218 |
900 | 23,627 | 0,0128 | 20,035 | 0,0178 | 18,79 | 0,0212 |
1000 | 31,102 | 0,0125 | 26,704 | 0,0170 | 24,603 | 0,0207 |
Задача №3
|
|
Определить диаметр чугунного трубопровода, а также скорость движения воды в нём, если дано:
Таблица №4
Вар | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
Q,л/с | 150 | 160 | 170 | 180 | 190 | 200 | 210 | 220 | 230 | 240 | 250 | 260 | 270 | 280 | 290 | 300 |
,м | 5 | 5,2 | 5,4 | 5,6 | 5,8 | 6 | 6.2 | 6,4 | 6.6 | 6,8 | 7 | 7,2 | 7,4 | 7.6 | 7,8 | 8 |
,м | 250 | 260 | 270 | 280 | 290 | 300 | 310 | 320 | 330 | 340 | 350 | 360 | 370 | 380 | 390 | 400 |
Продолжение таблицы 4
Вар | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
Q,л/с | 310 | 320 | 330 | 340 | 350 | 360 | 370 | 380 | 390 | 400 | 410 | 420 | 430 | 440 | 450 |
,м | 8,2 | 8,4 | 8,6 | 8,8 | 9 | 9,2 | 9,4 | 9,6 | 9,8 | 10 | 10,2 | 10,4 | 10,6 | 10,8 | 11 |
,м | 410 | 420 | 430 | 440 | 450 | 460 | 470 | 480 | 490 | 500 | 510 | 520 | 530 | 540 | 550 |
Шероховатость
Указания к выполнению:
1.Записать исходные данные, пользуясь табл. 4, перевести в одинаковые единицы измерения.
2.Из формулы Q=K выразим
3.По табл. 3. Ориентируясь на К выбираем диаметр.
4.Из формулы выражаем скорость.
5.Записываем ответ.
Задача №4
Вода подаётся в точку С из двух резервуаров 1 и 2 по водопроводам рис 1. В точке В пьезометрический напор , в точке С =. В точке С расход . Определить необходимый напор в точке А, если дано:
Таблица. 5
Вар | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
8,2 | 8,4 | 8,6 | 8,8 | 9 | 9,2 | 9,4 | 9,6 | 9,8 | 10 | 10,2 | 10,4 | 10,6 | 10,8 | 11 | 11,2 | |
5 | 5,2 | 5,4 | 5,6 | 5,8 | 6 | 6.2 | 6,4 | 6.6 | 6,8 | 7 | 7,2 | 7,4 | 7.6 | 7,8 | 8 | |
,м³/с | 0,015 | 0,016 | 0,017 | 0,018 | 0,019 | 0,02 | 0,021 | 0,022 | 0,023 | 0,024 | 0,025 | 0,026 | 0,027 | 0,028 | 0,029 | 0,03 |
400 | 410 | 420 | 430 | 440 | 450 | 460 | 470 | 480 | 490 | 500 | 510 | 520 | 530 | 540 | 550 | |
300 | 310 | 320 | 330 | 340 | 350 | 360 | 370 | 380 | 390 | 400 | 410 | 420 | 430 | 440 | 450 | |
60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | |
75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 |
Продолжение таблицы 5
Вар | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
11,4 | 11,6 | 11,8 | 12 | 12,2 | 12,4 | 12,6 | 12,8 | 13 | 13,2 | 13,4 | 13,6 | 13,8 | 14 | 14,2 | |
8,2 | 8,4 | 8,6 | 8,8 | 9 | 9,2 | 9,4 | 9,6 | 9,8 | 10 | 10,2 | 10,4 | 10,6 | 10,8 | 11 | |
,м³/с | 0,031 | 0,032 | 0,033 | 0,034 | 0,035 | 0,036 | 0,037 | 0,038 | 0,039 | 0,04 | 0,041 | 0,042 | 0,043 | 0,044 | 0,045 |
560 | 570 | 580 | 590 | 600 | 610 | 620 | 630 | 640 | 650 | 660 | 670 | 680 | 690 | 700 | |
460 | 470 | 480 | 490 | 500 | 510 | 520 | 530 | 540 | 550 | 560 | 570 | 580 | 590 | 600 | |
76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | |
91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 | 150 |
Указания:
1.Записать исходные данные, пользуясь таблицей 5,
2.Выполнить схему к задаче, пользуясь рисунком 2, проставить известные размеры напоров, длин участков и расход.
3.Расход в т С равен сумме расходов, поступающих из резервуаров 1 и 2.
т.к. Q=К
Рисунок. 1
На участке АС
На участке ВС
Расходные характеристики и для труб (шероховатость ) определяются по таблице 3.
На схеме обозначаем напор Н А
Записываем ответ.
Задача №5
Водоснабжение объекта С производится из двух водонапорных башен 1 и 2 (рис2.). Дано
И в точке С наименьший напор. Шероховатость труб = 1 мм. Определить максимально возможный водоотбор в точке С при питании от обеих башен.
Взять исходные данные в таблице 6.
Таблица №6
Вар | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |||||||||||||||
15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | ||||||||||||||||
9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | ||||||||||||||||
300 | 310 | 320 | 330 | 340 | 350 | 360 | 370 | 380 | 390 | 400 | 410 | 420 | 430 | 440 | 450 | ||||||||||||||||
150 | 160 | 170 | 180 | 190 | 200 | 210 | 220 | 230 | 240 | 250 | 260 | 270 | 280 | 290 | 300 | ||||||||||||||||
75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | ||||||||||||||||
100 | 110 | 120 | 130 | 140 | 150 | 160 | 170 | 180 | 190 | 200 | 210 | 220 | 230 | 240 | 250 | ||||||||||||||||
4,5 | 4,6 | 4,7 | 4,8 | 4,9 | 5 | 5,1 | 5,2 | 5,3 | 5,4 | 5,5 | 5,6 | 5,7 | 5,8 | 5,9 | 6 | ||||||||||||||||
Вар | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | |
25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | |
460 | 470 | 480 | 490 | 500 | 510 | 520 | 530 | 540 | 550 | 560 | 570 | 580 | 590 | 600 | |
310 | 320 | 330 | 340 | 350 | 360 | 370 | 380 | 390 | 400 | 410 | 420 | 430 | 440 | 450 | |
91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 | 150 | |
260 | 270 | 280 | 290 | 300 | 310 | 320 | 330 | 340 | 350 | 360 | 370 | 380 | 390 | 400 | |
6,1 | 6,2 | 6,3 | 6,4 | 6,5 | 6,6 | 6,7 | 6,8 | 6,9 | 7 | 7,1 | 7,2 | 7,3 | 7,4 | 7,5 |
|
|
Вопросы для самоконтроля
1. Какие трубопроводы называются короткими, длинными, простыми и сложными?
2. Что такое статический напор?
3. Запишите формулу Шези и объясните ее структуру.
4. От каких параметров зависит расходная характеристика трубопровода К?
5. Поясните схему расчета параллельно соединенных трубопроводов,
6. Запишите уравнение для расчета последовательно соединенного трубопровода.
7. Поясните схему расчета разветвленного трубопровода.