Energy
education

сайт для тех, кто хочет изучать энергетику

Механика жидкости и газа

Примеры выполнения заданий

Примеры выполнения заданий

В качестве примеров выполнения заданий рассмотрен вариант их решения.

Примеры решения задач по теме "Расчет трубопроводных систем. Линейные потери напора"

1. На сколько изменится коэффициент гидравлического трения $λ$ круглого трубопровода, если в процессе эксплуатации абсолютная шероховатость увеличится от $0.15$ мм до $0.5$ мм Диаметр трубопровода $d=0.2$ м, средняя скорость течения воды $w=2$ м/с, ее температура $t=30$ °С.

2. Вентиляционная труба $d=0.1$ м имеет длину $l=100$ м. Определить давление, которое должен развить вентилятор, если расход воздуха, подаваемый по трубе равен $Q=0.078$ м3/с. Давление на выходе $p=1$ атм. Местных сопротивлений на пути не имеется. Температура воздуха $20$ °С, кинематическая вязкость воздуха $ν=15.7·10^{-6}$ м2/с, плотность воздуха $ρ=1.18$ кг/м3, относительная шероховатость трубы $0.2$ мм.

3. Определить потери напора в водопроводе длиной $l=500$ м при подаче $Q=100$ л/с, при температуре $t=10$ °C по трубопроводу диаметром $d=250$ мм и $k_э=1.35$ мм.

4. Вода при температуре $t=40$ °C протекает в количестве $Q=7.5$ л/с в горизонтальной трубе кольцевого сечения, состоящей из двух концентрических оцинкованных стальных труб $k_э=0.15$ мм. Внутренняя труба имеет наружный диаметр $d_1=75$ мм, а наружная труба имеет внутренний диаметр $d_2=100$ мм. Найти потери давления, если длина трубы составляет $300$ м.

5. Подача воздуха в количестве $Q=0.2$ м3/с осуществляется по трубопроводу прямоугольного сечения (стороны $a=10$ см, $b=15$ см) длиной $l=15$ м. Как изменяться потери давления при замене трубы прямоугольного сечения на круглую, при сохранении неизменными расхода и скорости в трубе? Плотность воздуха $ρ=1.26$ кг/м3, кинематический коэффициент вязкости $ν=16.5·10^{-6}$ м2/с, $k_э=0.5$ мм.

6. Определить потери давления на трение в стальной трубе круглого сечения, квадратного сечения и треугольного сечения с равной длиной сторон при равных длине, площади живого сечения труб и скоростях движения воды. Длина трубы $l=100$ м, площадь живого сечения равна $F=0.03$ м2, средняя скорость движения воды $w=10$ м/с, температура воды $20$ °С, $k_э=0.5$ мм.

7. Определить диаметр нового стального трубопровода длиной $l=1$ км, который должен пропускать расход воды равный $0.02$ м3/с, при потерях давления $2$ бара. Температура подаваемой воды $90$ °С, $k_э=0.5$ мм.

8. Определить давление в начале горизонтального трубопровода переменного сечения, состоящего из двух участков: первый участок имеет длину $l_1=100$ м и диаметр $d_1=80$ мм; второй – $l_2=150$ м и $d_2=50$ мм. Расход $Q=1.2$ л/c, свободный напор в конце трубопровода $Н=15$ м. Температура подаваемой воды $95$ °С, шероховатость стенок трубопровода $0.15$ мм. Местные потери напора не учитывать.

9. Определить расход воды в водопроводной трубе с шероховатостью $0.5$ мм диаметром $0.3$ м, если скорость на оси трубы $u_max=4.5$ м/с, а температура воды равна $10$ °С.

10. В двух точках живого сечения трубопровода диаметром $0.5$ м, транспортирующего воду, измерены скорости $2.3$ м/с на расстоянии от стенки $0.11$ м и $2.6$ м/с на оси трубы. Найти потери напора на трение на $1$ м трубы.