2014-02-05
17041
ПРИМЕР: Вода поступает из резервуара А в резервуар В по трубопроводу длиной l = 5 м, диаметром d = 50 мм. Показания манометра составляет РМ = 0,3 ат. Скорость движения воды в трубопроводе V = 4 м/с. Если известно, что Н1 = 4 м, а Н2 = 3 м, коэффициент гидравлического трения λ = 0,035. Построить напорную и пьезометрическую линии. Рассчитать гидравлический и пьезометрический уклоны (рис. 2.18).
Рис. 2.18.
Порядок построения:
1. Записать уравнение Бернулли для начального (Н - Н) и конечного (К - К) сечений, плоскость сравнения О – О (рис. 2.18)
.
2. Определить параметры, входящие в уравнение Бернулли для начального и конечного сечений:
ZH = H1; ZK = H2;
PHизб = PM; PKизб = 0;
VH ≈ 0; VK ≈ 0.
3. Определить полные гидродинамические напоры в начальном и конечном сечениях:
.
4. Рассчитать потери напора на каждом сопротивлении:
а) потери напора на вход в трубопровод:
.
б) потери напора по длине трубопровода:
.
в) потери напора на выходе из трубопровода в резервуар:
.
5. Определить суммарные потери напора:
.
6. Выполнить проверку по уравнению:
4 = 4
7. Выбрать масштаб и отложить все составляющие напора для начального и конечного сечений, показать полные гидродинамические
напоры – 
(рис. 2.19).
Рис. 2.19.
8. Построить напорную линию (Н – 2 – 3 – Н). Для этого необходимо последовательно вычитать потери напора, нарастающие вдоль потока, из полного гидродинамического напора в начальном сечении. Показать потери напора на каждом сопротивлении и общие потери напора – h Wн-к .
9. Построить пьезометрическую линию (Р – Р), характеризующую изменение гидростатического напора потока – HSi. Для этого необходимо в каждом сечении из полного напора потока вычесть величину соответствующего скоростного напора.
10. Рассчитать величину гидравлического уклона
.
Гидравлический уклон J – характеризует изменение полного гидродинамического напора по длине или отношение суммарных потерь напора к длине трубопровода, т.е.:
.
Для нашего случая рассчитаем гидравлический уклон:
;
.
11. Рассчитать пьезометрический уклон – Jp
Пьезометрический уклон характеризует изменение гидростатического напора по длине трубопровода.
Для рассматриваемого случая:
; 
.
Вывод:
1) Т.к. J = Jp, следовательно, напорная линия и пьезометрическая линия располагаются параллельно;
2) Т.к. Jp>0,следовательно, пьезометрическая линия нисходящая.
