ГиТ35

Следовательно, в сечении 1-1 давление будет маномет-

рическое: р1 – рат = 9810/1.32 = 12950 Н/м2 = 1320 кг/м2 =

=0,132 кг/см2. Найдем, на каком расстоянии l1 расположено сечение а – а , в котором давление будет равно атмосферному. Это расстояние найдем из условия, что:

220

l1 1+0,0334 0,0616 01,2 = 1,32м; l1 = 01,,0232 ≈ 1,31м.

Определим давление в сечении 2-2, внутри трубы, по исходному уравнению Бернулли:

Или:

т. е. в сечении 2-2 будет вакуум, величина которого равна:

рат – р2 = 9810.0,68 = 6,670 Н/м2 = 680 кг/м2 = 0,068 кг/см2.

Найдемдавлениевсечении3-3,считаяl1-3 =75–4,50=70,5м

Таким образом, в сечении 3-3 будет вакуум:

рат – р3 = 981.3,42 = 335500 Н/м2 = 33,55 кг/м2 = 0,342 кг/см2.

221

Найдем вакуум в сечении 4-4, считая (l1-4 =75–2,5=72,5м),

т.е. в сечении 4-4 также будет вакуум:

рат – р4 = 9810.1,46 = 14322 Н/м2 = 0,146 кг/м2.

Сопоставляя вакуум в сечениях 2-2 и 4-4, замечаем что вакуум в последнем сечении значительно превосходит вакуум в сечении 2-2, что объясняется увеличением потерь в сифоне по направлению течения жидкости. Уменьшение вакуума в сечении 4-4 по сравнению с сечением 3-3 объясняется уменьшением высоты zx над плоскостью сравнения.

Определим давление в сечении 5-5. Чтобы упростить вычисления, составим уравнение Бернулли для произвольного сечения x`-x` и сечения

II-II, приняв за плоскость сравнения 0-0. Тогда:

Принимая ζвых=1, после сокращения получим:

и

222

Так как в сечении 5-5 геометрическая высота zx' =0, то манометрическое давление найдем из уравнения:

ние потерь по длине lx' −h2 .

Сечение, в котором давление в правой вертикальной части сифона будет равно атмосферному, найдем из условия:

в этом сечении при наибольшей геометрической высоте zx потери будут наибольшими. В сечениях, расположенных по течению ниже сечения 3-3, вакуум будет меньше, так как геометрическая высота уменьшается быстрее, чем нарастают потери по длине.

223

3.2.1. Задачи к разделу. Уравнение Бернулли с учетом потерь напора.

Гидравлический расчёт трубопроводов

224

225

Задача 3-70. Из резервуара вытекает вода по трубопроводу переменного сечения с диаметрами d1, d2, d3 при уровне воды над осью входа в трубу H. Длина участков трубопроводов l1, l2, l3. Определить скорость движения воды в выходном сечении трубопровода и построить пьезометрическую линию.

Задача 3-71. Всасывающая труба вентилятора имеет диаметр d и длину l, коэффициент Дарси λ=0,02, коэффициент потерь на плавном входе ζвх=0,35. Температура на улице tво. Определить разряжение pвак перед вентилятором при производительности Q1.

d Pвак

l

Рисунок к задачам 3-71… 3-72

226

Задача 3-72. Всасывающая труба вентилятора имеет диаметр d и длину l, коэффициент Дарси λ=0,02, коэффициент потерь на плавном входе ζвх=0,35. Температура на улице tво. Определить производительность Q при заданном pвак.

Задача 3-74. Лабиринтное уплотнение турбины расположено на диаметре D и работает с перепадом давления ∆p = p1 –

– p2. Определить расход масла через уплотнение (γм=880 кг/м3 ; V=0,1 см2/с), если известны зазор δ и длины участков l.

227

Задача 3-75.При проведении опытов со стальной трубой диаметром d установлено, что закон гидравлического сопротивления соответствует квадратичной зоне, а коэффициент Дарси λ=0,035. Определить эквивалентную шероховатость трубы.

Задача 3-76. В закрытом резервуаре поддерживается постоянное манометрическое давление pМ, под действием которого по новой стальной трубе диаметром d и длинами l1, l2 и l3 вытекает вода при температуре tо. Определить расход воды в трубе Q.

228

Задача 3-77. В закрытом резервуаре поддерживается постоянное манометрическое давление pМ, под действием которого по новой стальной трубе диаметром d и длинами l1, l2 и l3 вытекает вода при температуре tо. Определить давление p в трубе в сечении 0-0, совпадающем со свободной поверх­ ностью воды в резервуаре, если расход Q1.

Задача 3-78. Из открытого резервуара по сифонному трубопроводу вытекает вода с расходом Q. При заданных расстояниях Z1 и Z2, длине трубопровода l, расстояние от начала трубопровода до сечения Х-Х составляет lх, а коэффициент трения λ=0,03. Определить диаметр трубопровода.

229