- •Передмова
- •1Фізичні властивості рідини
- •1.1Визначення рідини. Фізичні властивості рідини
- •1.2Приклади
- •1.3Завдання на срс
- •2Гідростатика
- •2.1Основи гідростатики, гідростатичний тиск
- •2.2Сила сумарного тиску на плоскі і циліндричні поверхні, закон Архімеда
- •2.3Приклади
- •2.4Завдання на срс
- •3Кінематика рідини
- •3.1Методи вивчення руху рідини
- •3.2Закон збереження маси
- •3.3Одновимірна течія рідини
- •3.4Потенціал швидкості, функція течії
- •3.5Приклади
- •3.6Завдання на срс
- •4Рівномірний рух рідини в трубах, гідравлічний опір і розподіл швидкостей по перерізу потоку
- •4.1Рівномірний рух рідини в трубах
- •4.2Ламінарна і турбулентна течія, число Рейнольдса
- •4.3Ламінарна течія. Гідравлічний опір і розподіл швидкостей по перерізу потоку
- •4.4Турбулентний потік в круглій трубі. Структура. Розподіл швидкостей. Гідравлічний опір
- •4.5Приклади
- •4.6Завдання на срс
- •5 Місцеві втрати напору (тиску) в трубах
- •5.1Різні типи місцевих опорів, методи визначення коефіцієнтів місцевих опорів
- •5.2Стабілізація потоку за місцевими опорами і їх взаємний вплив
- •5.3Приклади
- •5.4Завдання на срс
- •6Рівняння бернуллі, розрахунок простих трубопроводів
- •6.1Рівняння Бернуллі
- •6.2Прості трубопроводи: короткі і довгі
- •6.3Приклади
- •6.4Завдання на срс
- •7Розрахунок складних трубопроводів
- •7.1Складні трубопроводи
- •7.2Приклади
- •7.3Завдання на срс
- •8Гідравлічний удар в трубах
- •8.1Основні поняття і залежності
- •8.2Приклади
- •8.3Завдання на срс
- •9 Витікання рідини із отворів і насадок
- •9.1Основні поняття і залежності
- •9.2Приклади
- •9.3Завдання на срс
- •10 Одновимірні течії газу
- •10.1Рівняння Бернуллі для адіабатної течії газу, швидкість звуку, максимальна і критична швидкість, критичні параметри
- •10.2Рівняння Гюгоніо
- •10.3Приклади
- •10.4Завдання на срс
- •11 Межовий шар нестисливої рідини
- •11.1Основні поняття і залежності
- •11.2Приклади
- •11.3Завдання на срс
- •12 Затоплені турбулентні струмини
- •12.1Визначення, поняття і залежності
- •12.2Приклади
- •12.3Завдання на срс
- •Лiтературa
- •Додаток а
- •Додаток б
- •Додаток в
- •Додаток г
- •Додаток д
- •Глосарій
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95,
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95,
5.4Завдання на срс
5.4.1* Труба діаметром d1, яка розташована горизонтально, раптово переходить в трубу діаметром d2. Витрата води в трубі Q.
Потрібно визначити:
а) втрати напору при раптовому розширенні труби;
б) різницю тисків в обох трубах;
в) втрати напору і різницю тисків для випадку, коли вода буде текти в протилежному напрямку ( тобто з широкої труби у вузьку );
г) різницю тисків при поступовому розширенні труби ( вважаючи втрати напору дуже малими ).
Варіант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
d1, м |
0,05 |
0,07 |
0,075 |
0,08 |
0,085 |
0,09 |
0,095 |
0,11 |
0,115 |
0,12 |
0,125 |
0,13 |
0,135 |
0,14 |
d2, м |
0,07 |
0,11 |
0,115 |
0,12 |
0,125 |
0,13 |
0,14 |
0,15 |
0,16 |
0,17 |
0,18 |
0,19 |
0,2 |
0,21 |
Q, м3/с |
0,008 |
0,012 |
0,015 |
0,018 |
0,02 |
0,025 |
0,029 |
0,032 |
0,036 |
0,045 |
0,055 |
0,065 |
0,06 |
0,07 |
5.4.2 Визначити втрати тиску при русі води в сталевому трубопроводі діаметром d, довжиною L, який складається із секцій довжиною по l, які зварені електродуговим зварюванням товщиною виступу стику над внутрішньою поверхнею трубопроводу . Порівняти з втратами тиску в тому ж трубопроводі без врахування стиків, якщо витрата води Q, температура води t.
Остання цифра шифру |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
d, мм |
0,06 |
0,07 |
0,09 |
0,2 |
0,11 |
0,125 |
0,15 |
0,16 |
0,17 |
0,18 |
Q, м3/c |
0,015 |
0,024 |
0,039 |
0,2 |
0,052 |
0,08 |
0,11 |
0,135 |
0,14 |
0,18 |
, мм |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
Передостання цифра шифру |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
L, м |
250 |
180 |
240 |
245 |
90 |
110 |
210 |
207 |
152 |
119 |
l, м |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
10 |
9 |
8 |
7 |
t, C |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
5.4.3 У сталевому трубопроводі системи гарячого водопостачання діаметром d, довжиною l рухається вода зі швидкістю v. Температура води t. У трубопроводі є n поворотів (вигинів) під кутом і пробковий кран. Визначити втрати тиску.
Остання цифра шифру |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
d, мм |
12,5 |
13,0 |
14,0 |
15,0 |
16,0 |
17,0 |
18,0 |
19,0 |
20,0 |
16,0 |
l, м |
120 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
200 |
Передостання цифра шифру |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
v, м/с |
0,8 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
, гр. |
30 |
60 |
90 |
100 |
120 |
40 |
50 |
70 |
80 |
60 |
t, C |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
65 |
60 |
n |
2 |
2 |
3 |
3 |
4 |
4 |
5 |
6 |
5 |
6 |
5.4.4 З метою обмеження витрати води у водогоні встановлена діафрагма. Надлишовий тиск в трубі до і після діафрагми сталий і рівний відповідно Р1 та Р2. Діаметр труби D. Визначити необхідний діаметр отвору діафрагми d з таким розрахунком, щоб витрата в лінії була рівною Q.
Остання цифра шифру |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
P1, кПа |
63,7 |
50,3 |
87,2 |
23,1 |
32,5 |
48,3 |
57,1 |
37,2 |
41,1 |
59,1 |
P2, кПа |
20,5 |
25,7 |
52,8 |
13,2 |
20,1 |
22,7 |
31,5 |
12,1 |
32,5 |
31,9 |
Передостання цифра шифру |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
D, м |
0,076 |
0,05 |
0,1 |
0,08 |
0,15 |
0,125 |
0,2 |
0,175 |
0,3 |
0,25 |
Q, л/с |
6,1 |
4,2 |
8,1 |
6,5 |
18 |
19,3 |
28,5 |
31 |
85 |
55 |
5
.4.5
* Вода з температурою
t рухається по тепловій мережі. На початку
і в кінці розглянутої ділянки встановлено
манометри. Манометр на початку ділянки
має покази Рм1.
Визначити тиск Рм2,
якщо діаметр вхідного прерізу D, а
вихідного – d, еквівалентна шорсткість
труб kе
= 0,5 мм, трубопровід містить різке звуження
та зворотний клапан, швидкість води у
початковому перерізі v1
(рис. 5.2). Визначити
також найменшу відстань між місцевими
опорами, щоб не проявлявся їх взаємний
вплив.
Остання цифра шифру |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
v1, м/c |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,0 |
1,1 |
1,5 |
1,4 |
1,2 |
1,3 |
t, С |
70 |
130 |
90 |
150 |
80 |
110 |
60 |
140 |
50 |
100 |
Pм1, кПа |
63,7 |
50,3 |
87,2 |
23,1 |
32,5 |
48,3 |
57,1 |
37,2 |
41,1 |
59,1 |
Передостання цифра шифру |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
d, м |
0,015 |
0,032 |
0,065 |
0,025 |
0,08 |
0,02 |
0,1 |
0,05 |
0,125 |
0,04 |
D, м |
0,032 |
0,08 |
0,10 |
0,040 |
0,15 |
0,05 |
0,15 |
0,125 |
0,25 |
0,065 |
5
.4.6
Розрахувати коефіцієнт
місцевого опору фільтра, який встановлений
на трубопроводі діаметром d, якщо перепад
тиску на фільтрі при витраті води G
(температура води t) становить величину
Р
= Рм1
– Рм2
(рис. 5.3).
Остання цифра шифру |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
t, С |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
5 |
10 |
15 |
20 |
Передостання цифра шифру |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
G, кг/с |
1,23 |
3,0 |
7,0 |
0,5 |
1,0 |
2,6 |
2,5 |
2,0 |
1,0 |
1,4 |
d, мм |
25 |
18 |
16 |
32 |
30 |
15 |
16 |
28 |
20 |
22 |
Р, бар |
3,45 |
2,19 |
1,8 |
3,2 |
3,95 |
3,05 |
2,51 |
2,10 |
1,53 |
1,02 |
5
.4.7
В перерізах І-І і
ІІ-ІІ, які розташовані на відстані L один
від одного на скляному трубопроводі,
встановлені п’єзометри. Визначити
коефіцієнт місцевого опору, встановленого
на скляному трубопроводі діаметром d,
якщо при витраті води G (темепартура
води t) різниця показань п’єзометрів
дорівнює h (рис. 5.4).
Остання цифра шифру |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
t, С |
5 |
7 |
10 |
12 |
15 |
5 |
10 |
15 |
7 |
12 |
G, кг/с |
0,38 |
0,39 |
0,40 |
0,41 |
0,42 |
0,43 |
0,38 |
0,39 |
0,40 |
0,42 |
Передостання цифра шифру |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
L, м |
12,2 |
2,0 |
3,1 |
4,0 |
4,95 |
6,3 |
7,1 |
8,4 |
9,2 |
10,6 |
d, мм |
30 |
15 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
12 |
14 |
28 |
h, мм |
790 |
310 |
355 |
397 |
460 |
530 |
565 |
637 |
705 |
825 |
5
.4.8
Визначити втрати
тиску (в Па, кПа, бар, атм, МПа) на вентилі,
який встановлений на трубопроводі
діаметром d, при витраті води G (рис. 5.5).
Коефіцієнт місцевого опору
заданий. Температура води t.
Остання цифра шифру |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
t, С |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
5 |
10 |
15 |
20 |
|
30 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
14 |
19 |
26 |
Передостання цифра шифру |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
G, кг/с |
1,3 |
0,21 |
0,29 |
0,41 |
0,53 |
0,62 |
0,74 |
0,79 |
0,9 |
1,1 |
d, мм |
45 |
15 |
18 |
20 |
25 |
32 |
40 |
16 |
22 |
30 |
* в розрахунках застосувати рівняння Бернуллі.
