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. Местные потери напора"

1. В качестве нагревательных приборов системы отопления использованы стальные трубы $d_1=0.1$ м. Стояк, подводящий нагретую воду, и соединительные линии выполнены из труб $d_2=0.025$ м и приварены к торцам нагревательных труб. Определить потери давления при внезапном расширении и внезапном сужении, если скорость движения горячей воды в подводящих линиях $w=0.3$ м/с, а температура воды $80$ °С.

2. Для ограничения расхода воды в водопроводной линии устанавливается дроссельная диафрагма. Избыточное давление в трубе до и после диафрагмы постоянно и равно соответственно $p_1=63.8$ кПа и $р_2=20.6$ кПа. Диаметр трубы $d=0.076$ м. Определить необходимый диаметр отверстия диафрагмы с таким расчетом, чтобы расход в линии был равен $Q=5.83·10^{-3}$ м3/с, температура воды $50$ °С.

3. Вода протекает по горизонтальной трубе, внезапно сужающейся от $d_1=0.2$ м до $d_2=0.1$ м. Расход воды $Q=0.02$ м3/с. Определить, какую разницу уровней ртути покажет дифференциальный манометр, включенный в месте изменения сечения. Температура воды $20$ °С.

4. Определить потери давления в водяном тракте водонагревателя, состоящего из шестипетлевого стального трубчатого змеевика. Диаметр труб $d=0.075$ м, длина прямого участка $l=3$ м, петли соединяются круговыми коленами, имеющими радиус $R=0.1$ м. Расход воды $Q=0.01$ м3/с, температура $90$ °С.

5. Определить расход воды по трубке длиной $l=10$ м и диаметром $d=20$ мм при располагаемом напоре $H=30$ м. Учесть потери напора в местных сопротивлениях (вход в трубку, колено $90$° и нормальный вентиль), температура воды $20$ °С.

6. Вода перетекает из напорного бака А в резервуар Б через вентиль с коэффициентом сопротивления $ξ_в=3$ по трубе. Диаметры: $d_1=40$ мм; $d_2=60$ мм. Считая режим течения турбулентным и пренебрегая потерями на трение по длине, определить расход. Учесть потери напора при внезапных сужениях и расширениях. Высоты: $H_1=1$ м, $H_2=2$ м; избыточное давление в напорном баке $p_0=0.15$ МПа, температура воды $20$ °С.

7. Насос забирает из водоема воду с температурой $20$ °С в количестве $Q=50$ л/с. Определить максимальную высоту расположении горизонтального вала насоса над свободной поверхностью воды $Н_1$, если давление перед насосом $p_2=0.03$ МПа. На всасывающей чугунной трубе диаметром $d=0.25$ м и длиной $l=50$ м имеется заборная сетка, плавный поворот радиусом $R=0.5$ м и регулирующая задвижка, открытая на $45$% площади проходного сечения.

8. Сифонный бетонный водосброс диаметром $d=1$ м сбрасывает воду из водохранилища в реку, уровень которой на $H=5$ м ниже уровня водохранилища. Определить подачу сифонного водосброса, если он имеет два поворота: на $90$° и на $45$° с радиусами закругления $R=2$ м. Длина горизонтального участка $l_г=2$ м. Температура воды в водохранилище $0$°С. $z_1=1$ м и $z_2=3$ м.

9. Вода перетекает из бака А в резервуар Б по трубе длиной $l=2.5$ м и диаметром $d=25$ мм, на которой установлены вентиль и диффузор с углом $α=8$° и диаметром выходного отверстия $D=75$ мм. Показание мановакуумметра $p_{вак}=10$ кПа; высота $H=2.5$ м, $h=2$ м. Определить расход с учетом всех местных сопротивлений и трения по длине ($k_э=0.5$ мм). Вход в трубу без закруглений, радиус кривизны колен $R=25$ мм, температура воды $20$ °С.

10. Требуется определить предельно допустимую скорость течения воды в отводе, если давление воды в трубопроводе перед отводом $p=0.12$ МПа, температура воды $80$ °С, критическое число кавитации для отвода $x_{кр}=2$.