6 Задачи

1. Определить напор насоса, если его подача Q=0,015 м³/с; диаметр всасывающего трубопровода d_I=150 мм; диаметр нагнетательного трубопровода d₂=100 мм; показания манометра соответствуют напору 42 м; показания вакуумметра -5 м; расстояние по вертикали между центрами вакуумметра и манометра Ah=0,2 м.

2. Насос с подачей 8 л/с нагнетает воду по трубе диаметром 100 мм; диаметр всасываю его патрубка 125 мм. Определить полный напор насоса, если показание манометра, установленного на напорной трубе, равно 3,5 кгс/см², а показание вакуумметра на всасывающей трубе равно 300 мм рт.ст. Расстояние между точками установки манометра и вакуумметра 1 м.

3. Определить напор, необходимый для пропуска воды с расходом Q=50 л/с через стальной трубопровод диаметром d=250 мм и длиной L.

4. Определить расход воды в чугунной водопроводной трубе диаметром d=200 мм, длиной L=1000 м при располагаемом напоре Н=10 м.

5. Определить диметр стального трубопровода и среднюю скорость движения воды в нем при следующих данных: Q=100 л/с, Н=15 м, L=1500 м.

7 Контрольные вопросы

1. Какие параметры влияют на величину вакуума во всасывающем трубопроводе насоса?

2. Какие трубопроводы называются простыми, сложными, длинными и короткими?

3. Как формулируются при основные задачи гидравлического расчета простого трубопровода?

4. Что называется характеристикой трубопровода?

5. В чем заключается построение суммарной характеристики последовательного и параллельного соединений трубопроводов?

Практическое занятие № 7

Решение задач по расчету истечения жидкости из отверстий и насадок

Цель работы: познакомиться с методикой расчета параметров потока жидкости при истечении ее через отверстия и насадки.

1 Основные расчетные зависимости

Вопросы, связанные с истечением жидкости из отверстий и через насадки, имеют большое практическое значение. Возникает необходимость рассчитывать диафрагмы, дырчатые смесители, пожарные брандспойты, гидромониторы, наполнение и опорожнение резервуаров, конструирование различных сопел и форсунок и т.д. Основным вопросом при этом является определение скорости и расхода вытекающей жидкости для различных форм отверстий и насадков.

Скорость истечения определяется из соотношения:

, (27)

где: Н – глубина отверстия под свободной поверхностью, м;

Ф – коэффициент скорости.

Расход жидкости, вытекающей через отверстие:

где: S_o – площадь отверстия, м³;

– коэффициент расхода.

На рисунке 1 приведены кривые зависимости коэффициентов для круглого отверстия, составленные А.Д. Альтшульцом на основании опытов разных авторов.

При истечении с большими числами Рейнольдса ( Re > 10 ), (что характерно для подавляющего числа случаев истечения воды и воздуха) можно принимать следующие осредненные значения коэффициентов истечения 8=0,62^0,63; Ф=0,97^0,98; ^=0,06; ц=0,6-е-0,61.

Число Рейнольдса подсчитывают по теоретической скорости истечения по формуле:

, (28)

где: d – диаметр отверстия, м;

v – кинематический коэффициент вязкости, м²/с.