Задача
По трубопроводу переменного сечения, состоящему из I, II, III участников, протекает жидкость. Давление в начале трубопровода Ризб. Расход Q. Трубопровод горизонтальный. На участке I стоит запорное устройство на расстоянии 0,5/>.
Дано
1. />= 8 мм = 0,008м
2. />= 3мм = 0,003 м
3. />= 15 мм = 0,015 м
4. /> = 2 мм = 0,002м
5. />= 6 мм = 0,006 м
6. />= 4мм = 0,004м
7. Р = 3 атм = 1/>9,8067/>104 = 29,42/>104Па
8. Q = 0,3 л/с= 0,3/>10-3м3/с
9. />= 800 кг/м3
Найти: />р-?; />
Решение
Скорость движения воды на 1 участке:
/>/>
Число Рейнольдса при движении воды на участке 1:
/>,
следовательно движение турбулентное.
Толщина ламинарной пленки:
/>/>, где />
Так как ламинарная пленка покрывает выступы шероховатости, труба является гидравлически гладкой.
Расчет коэффициента гидравлического трения ведем для зоны 2 по формуле Блазиуса.
/>/>
Потеря давления по длине трубы участка 1:
/>/>
Потери напора на трение по длине трубы участка 1 до крана:
/>/>/>
Местные потери напора (кран):
/>/>/>, где
/>коэффициент местной потери на трение
/>
Потери напора на трение по длине трубы участка 1 после крана:
Местные потери на трение (вход в трубопровод)
/>/>/>
/>/>/>, где
/>коэффициент местной потери на трение
/>
Скорость движения воды на 2 участке:
/>/>
Число Рейнольдса при движении воды на участке 2:
/>,
следовательно, движение турбулентное.
Толщина ламинарной пленки:
/>/>, где />
Так как ламинарная пленка покрывает выступы шероховатости, труба является гидравлически гладкой.
Расчет коэффициента гидравлического трения ведем для зоны 2 по формуле Блазиуса.
/>/>
Потеря давления по длине трубы участка 2:
/>/>
Потери напора на трение по длине трубы участка 2 до крана:
/>/>/>
Местные потери напора (внезапное расширение трубы):
/>/>/>, где
/>коэффициент местной потери на трение –PAGE_BREAK–
/>
/>/>
Скорость движения воды на 3 участке:
/>/>
Число Рейнольдса при движении воды на участке 3:
/>,
следовательно, движение турбулентное.
Толщина ламинарной пленки:
/>/>, где />
Так как ламинарная пленка покрывает выступы шероховатости, труба является гидравлически гладкой.
Расчет коэффициента гидравлического трения ведем для зоны 3 по формуле Блазиуса.
/>/>
Потеря давления по длине трубы участка 3:
/>/>
Потери напора на трение по длине трубы участка 3 до крана:
/>/>/>
Местные потери напора (внезапное расширение трубы):
/>/>/>, где
/>коэффициент местной потери на трение
/>
/>/>
Потеря напора по длине трубопровода:
/>
/>= 3,63м
Потеря давления по длине трубопровода:
/>
/>
Ответ:
/>
/>
/>
1-2 Местное сопротивление- вход в трубопровод;
2-3 Потери на трение- линейные потери;
3-4 Местное сопротивление- потери в кране;
4-5 Потери на трение- линейные потери;
5-6 Местное сопротивление- внезапное расширение трубопровода;
6-7 Потери на трение- линейные потери;
7-8 Местное сопротивление- внезапное сужение трубопровода;
8-9 Потери на трение- линейные потери.