Задача Жидкость, имеющая температуру t, вытекает в атмосферу из резервуара с постоянным уровнем по трубопроводу, который состоит из горизонтального и наклонного участков. Горизонтальный участок заглублен под уровень на h

• Название: Задача Жидкость, имеющая температуру t, вытекает в атмосферу из резервуара с постоянным уровнем по трубопроводу, который состоит из горизонтального и наклонного участков. Горизонтальный участок заглублен под уровень на h
• Дата: 11.02.2022
• Размер: 408 Kb.
• Имя файла: Zadacha_02.doc
• Тип: Задача; #358817

Задача

Жидкость, имеющая температуру t, вытекает в атмосферу из резервуара с постоянным уровнем по трубопроводу, который состоит из горизонтального и наклонного участков. Горизонтальный участок заглублен под уровень на h₁, наклонный имеет высоту h₂. Абсолютное давление на поверхности жидкости в сосуде p₁. Степень открытия задвижки s/d. Определить расход жидкости в трубопроводе, чтобы вакуумметрическая высота в конце горизонтального трубопровода не превышала h.


Рис.1 Простой трубопровод

Дано: p1=120кПа h1 =2м h2 =4м h=11,5м d1 =70мм d2 =100мм l1=80м l2=120м S/d=0,3 Жидкость – бензин. ρ =745кг/м3. t=200C Материал труб – медь холоднотянутая
Найти Q

Решение

Применим уравнение Бернулли для свободной поверхности бак I и выход из трубопровода II. Плоскость сравнения проведем через ось трубопровода.



Пологая, что режим течения турбулентный, т. е. . Учитывая, что большие размеры резервуара и считая скорость изменения уровня свободной поверхности равной нулю , а также и

абсолютное давление сечения 1

абсолютное давление сечения 2

можно записать:





- потери на 1-ом участке;

потери напора по длине на 1-ом участке;

местные потери напора на 1-ом участке;

где - коэф-т сопротивления входа.



В первом приближении принимаем (область гидравлически шероховатых труб) режим квадратичного сопротивления. Значение определяется по формуле Никурадзе:



мм – эквивалентная шероховатость медных холоднотянутых труб

- потери на 2-ом участке.

потери напора по длине на 2-ом участке;

местные потери напора на 2-ом участке;

где - коэф-т сопротивления внезапного расширения.

- коэф-т сопротивления задвижки при степени открытия 0,3.



В первом приближении принимаем (область гидравлически шероховатых труб) режим квадратичного сопротивления. Значение определяется по формуле Никурадзе:



Из равенства расходов:





где площадь i-го трубопровода






Обозначим







_{Обозначим:}

м



м/с

м/с

Определим режим течения жидкости в трубопроводе для проверки правильности расчета.

Определим число Рельнодса:



где кинематическая вязкость бензина

Т.к

Значение определяется по формуле Альтшуля (переходная область):





Т.к
Значение определяется по формуле Альтшуля (переходная область):



Уточним





м/с

м/с

Т.к. произведем перерасчет

Определим число Рельнодса:



Т.к

Значение определяется по формуле Альтшуля (переходная область):





Т.к
Значение определяется по формуле Альтшуля (область гидравлически гладких труб):



Уточним





м/с

м/с

Т.к. перерасчет не требуется.
Определяем расход:

м³/с=10,1л/с

Определим давление в конце горизонтального участка для проверки h_вак:

Применим уравнение Бернулли для свободной поверхности бак I и конец горизонтального трубопровода. Плоскость сравнения проведем через ось трубопровода.
режим течения турбулентный, т. е. . Учитывая, что большие размеры резервуара и считая скорость изменения уровня свободной поверхности равной нулю, а также и можно записать:





- потери на 1-ом участке;

потери напора по длине 1-ом участке;

местные потери напора 1-ом участке;

где - коэф-т сопротивления входа.

м

- потери на 2-ом участке.

потери напора по длине 2-ом участке;

местные потери напора 2-ом участке;

м



м< м

Следовательно расчет выполнен верно

Строим диаграмму Бернулли.
м
м

м