Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ГиТ35

.pdf
Скачиваний:
743
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
9 Мб
Скачать
☆

(ζс = 5). Разность уровней воды

 

 

 

 

Н. Определить

высоту уста-

 

 

 

Z

новки горизонтального участ-

 

 

 

 

 

 

 

ка сифона над уровнем воды

 

 

 

H

в канале (Z), при которой

 

 

 

 

вакуум в точке С , отстоящей

 

 

 

 

от входа в сифон на рассто-

 

 

 

 

янии ℓ1, не будет превышать

 

 

 

 

рвак = 30 кПа.

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

Вариант

 

 

1

2

3

4

5

Q, дм3/с

25

30

35

40

45

ℓ, м

20

25

30

35

40

d, мм

100

100

125

125

150

H, м

1,4

1,4

1,6

1,7

1,8

ℓ1, м

15

20

25

30

35

Задача3-138.Определить,прикакойразностиуровнейводы в баках по системе труб будет протекать вода с расходом Q, если известны диаметры и длины труб.

Пара-

 

Вариант

 

метр

1

2

3

4

5

Q,

10

12

14

16

18

дм3/с

d1, мм

100

125

125

100

100

d2, мм

75

100

100

75

100

d3, мм

100

75

100

75

75

d4, мм

125

150

150

125

125

ра

 

 

 

H

ра

 

 

=50м

 

м

1

=40м

=30

2

4

3 =25м

 

Задача 3-139. Вода вытекает в атмосферу из закрытого резервуара, имеющего ртутный манометр, по новой чугунной трубе переменного сечения с диаметрами d1, d2 и длинами ℓ1, ℓ2 при напоре Н. Построить пьезометрическую линию и определить показания ртутного манометра h, если расход воды Q.

260

Параметр

 

Вариант

 

рм

 

h

1

2

3

4

5

 

d1, мм

75

100

125

150

175

 

 

 

d2, мм

50

75

100

150

175

H

d1

d2

ℓ1, м

10

12

15

18

20

 

 

 

ℓ2, м

5

6

7

8

10

 

 

 

H, м

1

1,5

2,0

2,5

3,0

 

1

2

Q, дм3/с

10

15

18

20

25

 

 

 

Задача 3-140. Какой расход воды Q нужно пропустить по новому чугунному трубопроводу, если напор Н = 3 м, кран открыт на угол β. Построить пьезометрическую и напорную линии, если α = 30º, известны d, ℓ, z.

Параметр

 

 

Вариант

 

 

1

2

3

4

5

 

d, мм

75

100

125

75

100

ℓ, м

35

40

45

50

60

β, …°

50

60

20

30

40

Z, м

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

H1

 

 

 

d

H

 

 

Z

 

 

O

 

O

Рисунок к задачам 3-140…3-142

Задача 3-141. Определить напор Н1, который нужно создать в резервуаре, чтобы расход воды в трубопроводе был Q. Угол открытия крана β. Скоростным напором в резервуаре пренебречь. Известны d, ℓ, z.

261

Параметр

 

 

Вариант

 

 

1

2

3

4

5

 

d, мм

100

125

100

150

50

ℓ, м

50

100

100

50

50

Q, дм3/с

15

20

20

10

25

Z, м

2

3

5

1

4

β, …°

30

45

60

50

60

Задача 3-142. Определить скорость воды в трубопроводе длиной ℓ, диаметром d при открытии крана на угол β, если выходное отверстие расположено на Z ниже входного. Значение напора Н = 5,6 м. Построить пьезометрическую и напорную линии.

Параметр

 

 

Вариант

 

 

1

2

3

4

5

 

d, мм

50

75

100

125

50

ℓ, м

10

15

20

25

30

β, …°

30

10

20

30

40

Z, м

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

Задача 3-143. Определить рас-

рат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ход и скорость истечения воды на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выходеизтрубопроводаватмосфе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

1,d1

 

 

2,d2

 

 

 

 

 

 

 

h

рудля2-хслучаев:сучетомпотерь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

напора и без учета потерь. Постро-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

итьпьезометрическуюинапорную

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,d3 4,d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

линии для вязкой жидкости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Известны длины и диаметры труб и напор H.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ℓ1

= ℓ3, м

10

15

 

20

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

10

 

 

 

ℓ2

= ℓ4, м

5

6

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

5

 

 

 

 

d1, мм

100

100

 

150

 

 

 

 

 

150

 

 

 

100

 

 

 

d2 = d3 = d4, мм

75

50

 

50

 

 

 

 

 

 

75

 

 

 

50

 

 

 

 

H, м

10

15

 

5

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

10

 

 

 

α, …°

45

45

 

45

 

 

 

 

 

 

45

 

 

 

30

 

 

 

262

Задача 3-144. Вода расходом Q поступает из напорного бака

Авпункт Вподвумпараллель-

 

 

 

 

 

 

 

рa

 

 

 

но соединенным трубопрово-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дам. Определить отметку Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

горизонта воды в напорномА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HA

 

 

 

 

 

 

1,d1

 

QB

баке и расходы Q1 и Q2

по па-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

раллельным ветвям 1 и 2, если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

A

 

 

2,d2

известны ℓ1, ℓ2, d1 и d2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

1

2

 

 

 

3

4

5

 

 

 

 

Q, дм3/с

28

30

 

 

35

32

36

ℓ1, м

410

400

 

 

500

550

600

ℓ2, м

516

520

 

 

500

600

650

d1, см

100

110

 

 

150

125

150

d2, см

200

160

 

 

180

200

250

Задача 3-145. В системе трубопроводов определить скорость истечения и расход воды при угле α = 45°, ζзад = 2,5 и заданных величинах: H, ℓ1, ℓ2, ℓ3, d1, d2, d3.

Пара-

 

Вариант

 

 

метр

1

2

3

4

5

р0

H, м

8

9

10

11

12

 

ℓ1, м

200

300

400

500

400

H

ℓ2, м

150

200

250

300

200

1,d1

ℓ3, м

150

200

250

300

200

 

d1, см

100

150

200

150

200

 

d2 = d3, см

50

50

100

50

50

 

3,d3 2,d2P0

Задача 3-146. Определить расход воды Q, протекающей из бака А в бак В по системе труб, и расходы Q1, Q2, Q3, если известны длины и диаметры труб.

263

Параметр

 

 

Вариант

 

 

1

2

3

4

5

 

H, м

4

5

6

4

5

dA, мм

50

150

100

50

150

ℓA, м

5

4

6

4

4,5

dB, мм

50

150

100

50

150

ℓB, м

10

15

10

15

10

d1, мм

50

100

100

50

150

ℓ1, м

10

15

10

10

20

d2, мм

75

100

50

100

150

ℓ2, м

8

10

8

9

15

d3, мм

50

50

100

150

100

ℓ3, м

15

10

20

12

15

Задача 3-147. В трубопроводе с параллельными линиями

заданы длины ℓ1, ℓ2, ℓ3, ℓBC, диаметры d1, d2, d3, dBC и пьезомет­

рический напор в точке С – НС.

 

рa

 

 

Определить необходимый напор

 

 

 

 

в точке А трубопровода и расхо-

HA

 

1,d1

HC

ды в параллельных ветвях 1, 2, 3,

 

еслиобщаяподачаводыизточки

 

A

2,d2

B C

А в точку С должна быть Q.

 

3,d3

Параметр

 

 

Вариант

 

 

1

2

3

4

5

 

ℓ1, м

300

400

500

400

400

ℓ2, м

200

300

300

200

400

ℓ3, м

200

200

200

300

300

ℓBC, м

400

500

500

600

600

d1, мм

250

250

300

300

250

d2, мм

200

200

250

150

200

d3, мм

190

200

150

125

150

dBC, мм

322

320

350

320

380

HC, м

10

14

15

20

22

Q, дм3/с

49,0

80,0

42,0

44,0

46,0

264

Задача 3-148. Определить расходы воды в трубопроводе Q1, Q2, Q3, если известен напор Н, ζз = 30, длины и диаметры труб.

Параметр

 

Вариант

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

 

 

 

 

H, м

 

 

 

 

24

15

30

45

25

 

рa

 

 

ℓ1, м

100

50

150

150

100

 

H

 

 

ℓ2, м

100

50

100

100

120

 

 

рa

 

 

 

ℓ3, м

100

50

100

120

120

1

 

 

 

ℓ4, м

100

50

150

150

125

2,d2

2

 

1,d1

4

d1, мм

100

80

100

100

120

 

 

 

3

 

4,d4

d2, мм

100

80

50

150

100

 

3,d3

 

 

d3, мм

200

100

50

175

150

 

 

 

 

d4, мм

100

80

100

200

175

 

 

 

 

Задача3-149.Насоснагнетаетжидкостьвнапорныйбак,где установились постоянный уровень

на высоте H и постоянное давле- ние p2. Манометр, установленный на выходе из насоса на трубе, диа- метром d1 показывает давление p1. Определить расход жидкости Q, если диаметр искривленной трубы, подводящей жидкость к баку, равен

d2; коэффициент сопротивления этой трубы принят ζ = 0,5. Плотность жидкости ρ = 800 кг/м3.

Параметр

 

 

Вариант

 

 

1

2

3

4

5

6

 

H, м

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

p1, мПа

0,25

0,28

0,30

0,32

0,34

0,36

p2, мПа

0,20

0,15

0,18

0,22

0,25

0,30

d1, мм

75

80

85

75

80

82

d2, мм

50

60

65

50

62

64

265

Задача 3-150. Вода перетекает из напорного бака, где избыточное давление воздуха p, в открытый резервуар по короткой трубе, диаметром d, на которой установлен кран. Чему должен быть равен коэффициент сопротивления крана для того,

чтобы расход воды составлял Q? Вы-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соты уровней имеют значения H1

и H2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Учестьпотерюнапорана входев трубу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ζвх = 0,5) и на выходе из трубы (внезап-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ное расширение).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

3

 

 

4

 

 

5

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p, МПа

0,3

0,4

 

0,5

 

0,3

 

0,4

 

0,5

 

 

d, мм

50

52

 

54

 

 

56

 

 

58

 

 

 

60

 

 

Q, л/с

8,7

8,5

 

8,8

 

8,4

 

9,0

 

8,6

 

 

H1, м

1,0

1,1

 

1,2

 

1,3

 

1,4

 

1,5

 

 

H2, м

3,0

3,1

 

3,2

 

3,4

 

3,0

 

3,1

 

 

Задача 3-151. Для измерения расхода воды, которая пода-

ется по трубе А в бак В, установлен расходомер Вентури В.

Определить максимальный расход, который можно пропус­

кать через данный расходомер при условии отсутствия в нем

кавитации, если температура воды t (давление насыщенных

паров соответствует hн.п. = 2,0 м вод. ст.). Уровень воды в баке

поддерживается

постоянным,

равным H и h. Размеры расходо-

мера приняты d1

и d2. Атмосфер-

ное давление принять равным

760 мм рт. ст. Коэффициент соп­

ротивления диффузора ζдиф = 0,2.

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

Вариант

 

 

1

2

3

4

5

6

 

t,oC

60

60

60

60

60

60

H, м

1,5

1,6

1,5

1,8

1,9

2,0

h, м

0,5

0,4

0,3

0,5

0,6

0,5

d1, мм

50

52

54

56

58

60

d2, мм

20

22

24

26

30

32

266

Задача 3-152. Вода, плотностью ρ = 1 000 кг/м3, перетекает из верхнего резервуара в нижний по расширяющейся трубедиффузору, имеющему малый угол конусности и плавно закругленный вход. Пренебрегая потерей напора на входе в диффузор,

определить, при каком уровне воды H1 в верхнем резервуаре абсолютное давление в узком сечении 1–1 диффузора сделается равным нулю. Коэффициент сопротивления диффузора ζдиф = 0,2. Размеры диффузора: d1 и d2. Известно значение H2. Учесть потерю на внезапное расширение при выходе из диффузора. Атмосферное давление 750 мм рт. ст.

Параметр

 

 

Вариант

 

 

1

2

3

4

5

6

 

d1, мм

100

125

150

100

110

120

d2, мм

150

175

200

160

140

160

H2, м

1,15

1,2

1,25

1,30

10

1,15

Указание: учесть потерю кинетической энергии на выходе из диффузора по формуле Борда-Карно.

Задача 3-153. Бензин сливается из цистерны по трубе диаметром d, на которой установлен кран с коэффициентом сопротивления ζкр = 3,0.

Определить расход бен-

зина при H1 и H2, если в верхней части цистерны имеет место вакуум

hвак. Потерями на трение в трубе пренебречь.

Плотность бензина ρб =

= 750 кг/м3.

267

Параметр

 

 

Вариант

 

 

1

2

3

4

5

6

 

d, мм

50

55

45

50

52

54

H1, м

1,5

1,8

1,6

1,7

1,5

1,6

H2, м

1,3

1,2

1,2

1,3

1,2

1,1

hвак, мм.рт.ст

73,5

75,0

74,0

75,0

72,8

72,5

Задача 3-154. Определить

расход

воды,

вытекающей

из бака через короткую труб-

ку (насадок) диаметром d и ко-

эффициентом

сопротивления

ζ = 0,5, если показание ртутного

манометра hрт.Также известны

значения H1, H0, l.

 

Параметр

 

 

Вариант

 

 

1

2

3

4

5

6

 

d, мм

30

32

28

34

30

35

hрт, м

1,47

1,50

1,52

1,54

1,56

1,60

H1, м

1,0

1,1

1,2

1,1

1,0

1,1

H0, м

1,9

2,0

2,1

2,0

2,2

2,1

l, м

0,1

0,15

0,20

0,10

0,12

0,15

Задача 3-155. При внезапном расширении трубы от d до D получается увеличение

давления, которому соответ- ствуетразностьпоказанийпье- зометров ∆H. Определить, при каком соотношении площадей широкого и узкого сечений

трубы (n = D2 d 2 )увеличение

давления будет наибольшим.

Выразить величину ∆Hmax через скорость в узком сечении.

268

Задача 3-156. Сравнить коэффициенты сопротивления мерного сопла d, установленного в трубе D, и расходомера Вентури, состоящего из такого же сопла диаметром d и диффузора. Коэффициенты сопротивления определить, как отношение суммарной потери напора к скоростному напору

в трубопроводе. Дано отношение диаметров D d . Принять

коэффициенты сопротивлений: соп-

ла ζc = 0,05; диффузора ζдиф = 0,15 (оба коэффициента относятся к скорости в узком сечении). Определить потери напора, вызываемые

мерным соплом hc и расходомером hp при одинаковой скорости потока

в трубе V.

Указание: на выходе из сопла учесть потери напора на внезапное расширение.

Параметр

 

 

Вариант

 

 

1

2

3

4

5

6

 

D/d

2

2,1

2,2

2,3

2,4

2,5

V, м/с

3,0

3,1

3,0

3,2

3,0

3,2

Задача 3-157. Определить расход жидкости, вытекающей из трубы, диаметром d через плавное расширение (диффузор) и далее по трубе диаметром D в бак. Коэффициент сопротивления диффузора ζ = 0,2 (отнесён к скорости в трубе), показание мано-

метра pн = 20,0 кПа; высоты h и H; плотность жидкости ρ = 1 000 кг/м3. Учесть потери на внезапное расширение; потерями на трение пренебречь; режим течения считать турбулентным.

269

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]