Контрольная работа. Задача 1 Определить плотность и вязкость керосина для хранения на нефтебазе при критических температурах 32 и 41С
 Скачать 38.28 Kb.
|
|
Контрольная работа Выполнил студент группы: НДб(до)зс-13-3(ЦДО) Кобелев Александр Александрович Задача 1 Определить плотность и вязкость керосина для хранения на нефтебазе при критических температурах +32 и -41°С, если βt=(0,000101+0,00001*v) 1/град, ν20=0,0328*10-4 м2/с, ν40=0,0250*10-4 м2/с, ρ20=780кг/м3. Решение: 1.Плотность: Расчет производим по формуле Д.И.Менделеева:  ,где  - плотность нефтепродукта соответственно при температурах Т и 293К;  - коэффициент объемного расширения;Плотность керосина ρ293=780 кг/м3, =0,000941 1/К:  2.Вязкость: Расчет производим по формуле Рейнольдса-Филонова:  ,где ν, ν* - кинематическая вязкость соответственно при температурах Т и Т*, м2/с; u – показатель крутизны вискограммы, 1/К:  .Коэффициент крутизны вискограммы:   м2/с, м2/с,Задача 2 Прямоугольный поплавок с сечением 10х20см плавает в воде. Определить высоту погруженной в воду части поплавка, если его вес (2,5+0,1*v) Н. Решение: Высоту погруженной в воду части поплавка найдем, используя закон Архимеда:  Здесь:  плотность жидкости,  – ускорение свободного падения,  – объем погруженной части,  – вес тела. Отсюда найдем высоту:  Задача 3 После очистки всасывающей линии насосной установки (l=(10+0,01*v) м, d=(300+v) мм, кпд=η=0,65), коэффициент местного сопротивления фильтра ξ уменьшился с 40 до 10, а эквивалентная шероховатость труб кэ – уменьшилась с 1 до 0,1 мм. Подача насоса Q=0,07м3/с; Определить годовую экономию электроэнергии от этой операции. Температура воды 20°С. Решение: Определим скорость воды трубе:  Далее величины с индексом 1 – до очистки, 2 – после. Определим уменьшение потерь напора в фильтре:  Определим уменьшение потерь напора в трубе:  Найдем  :    Поэтому до очистки:  После очистки:  Таким образом:  Найдем общее уменьшение потерь напора во всасывающей линии:  Вычислим уменьшение затрат мощности:  Годовая экономия электроэнергии  Задача 4 По трубопроводу перекачивается нефть плотностью ρ=(900+v)кг/м3 в количестве Q=0,04м3/с. Сечение 2-2 расположено выше сечения 1-1 на 10 м. Диаметры трубы d1=0,3м; d2=0,2м, давления p1=1,5МПа, р2=1МПа. Определить потери напора по длине на участке 1-1 до 2-2. Решение: Потерю напора найдем, как разность полного гидродинамического напора в начальном и конечном сечениях:  Полный гидродинамический напор:  Тогда:    Скорость найдем:  Тогда:    Таким образом:  Задача 5 По трубопроводу диаметром 530 мм и длиной (150+v) км запроектирована транспортировка нефтепродукта плотностью 780 кг/м3 со скоростью 1,5 м/с при давлении 5,5 МПа, толщина стенки трубы 0,005 м и допускаемое напряжение материалы трубы 150 МПа, модуль упругости стали Е=200*109Па, коэффициент объемного сжатия керосина 0,6 *10-4 1/ат. Определить минимальное время закрытия задвижки (время по паспорту задвижки – не более 50 с.). Определить полное давление гидроудара и выяснить произойдет ли разрыв трубопровода в случае, если время закрытия задвижки составит 10 секунд. Решение: Определим  ,  – длина трубопровода,  – скорость ударной волны.По формуле Жуковского:   - коэффициент объемного сжатия керосина,  - модуль упругости стали,  – диаметр трубы,  – толщина стенки. Таким образом:  Т.к. время задвижки:  – гидроудар будет прямым, следовательно, повышение давления:  Давление в трубе будет:  < 150 МПа, следовательно, разрыва трубопровода не произойдет. Также из этого следует, что время задвижки может быть любым, т.к. при прямом гидроударе давление, возникающее в жидкости, является максимальным. Задача 6 Из большого резервуара с тонкими стенками при постоянном уровне H=(2,5+0,1*v) м над отверстием, из последнего вытекает вода. Диаметр отверстия d0=30 мм. Определить скорость истечения и расход воды. Решение: Скорость истечения воды найдем, используя уравнение Бернулли:   Здесь:  ;  ;  ;Таким образом:  |