Определить напор, необходимый для пропуска расхода воды 549.0 куб.м/ч через систему труб. Диаметры труб: d1=400.0 мм, d2=300.0 мм, d3=350.0 мм. Длины участков: L1=525.0 м, L2=166.0 м, L3=760.0 м. Эквивалентная шероховатость труб 2.7 мм. Температура воды

Добавлена: 15.04.2026
Обновлена: 15.04.2026
Предмет: Гидравлика
Автор: Кэмп

#Гидравлические сопротивления
#Гидравлика трубопроводных систем

Условие:

Определить напор, необходимый для пропуска расхода воды 549.0 куб.м/ч через систему труб. Диаметры труб: d1=400.0 мм, d2=300.0 мм, d3=350.0 мм. Длины участков: L1=525.0 м, L2=166.0 м, L3=760.0 м. Эквивалентная шероховатость труб 2.7 мм. Температура воды 22.0 °С, чему соответствует коэффициент кинематической вязкости 9.89206-07 кв.м/с. Манометрическое давление в закрытом резервуаре 53.0 кПа. Коэффициенты сопротивления: внезапного сужения: 0.22, внезапного расширения 0.13.

Решение:

Дано:

Расход воды $Q = 549.0$ м³/ч
Диаметры труб:
- $d_1 = 400.0$ мм = $0.4$ м
- $d_2 = 300.0$ мм = $0.3$ м
- $d_3 = 350.0$ мм = $0.35$ м
Длины участков:
- $L_1 = 525.0$ м
- $L_2 = 166.0$ м
- $L_3 = 760.0$ м
Шероховатость труб $e = 2.7$ мм = $0.0027$ м
Температура воды $T = 22.0$ °С, $\nu = 9.89206 \times 10^{-7}$ м²/с
Манометрическое давление в резервуаре $P = 53.0$ кПа = $53000$ Па
Коэффициенты сопротивления:
- Внезапное сужение $K_{s} = 0.22$
- Внезапное расширение $K_{e} = 0.13$

Найти:

Необходимый напор $H$ и построить график пьезометрической линии....

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой параметр необходимо рассчитать в первую очередь для определения потерь напора на трение в трубопроводе?

Коэффициент внезапного сужения

Скорость потока воды

Манометрическое давление в резервуаре

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Расход жидкости через трубопровод определяется формулой $Q = v \cdot A$ , где $Q$ — объёмный расход, $v$ — средняя скорость потока, $A$ — площадь поперечного сечения трубы.
Потери напора на трение по длине трубопровода (основные потери) рассчитываются по формуле Дарси-Вейсбаха: $h_f = \lambda \cdot \frac{L}{d} \cdot \frac{v^2}{2g}$ , где $\lambda$ — коэффициент гидравлического сопротивления, $L$ — длина участка, $d$ — диаметр трубы, $v$ — средняя скорость потока, $g$ — ускорение свободного падения.
Коэффициент гидравлического сопротивления $\lambda$ зависит от режима течения (числа Рейнольдса $Re = \frac{v \cdot d}{\nu}$ ) и относительной шероховатости трубы (отношения эквивалентной шероховатости $e$ к диаметру $d$ ). Для турбулентного режима используются эмпирические формулы, например, формула Кольбрука-Уайта или её приближения.
Местные потери напора (например, при внезапном сужении или расширении) рассчитываются по формуле $h_m = K \cdot \frac{v^2}{2g}$ , где $K$ — коэффициент местного сопротивления.
Общий напор, необходимый для перекачки жидкости, определяется как сумма всех потерь напора (по длине и местных) и напора, необходимого для преодоления давления в конечной точке системы (если таковое имеется), выраженного в метрах столба жидкости: $H = \sum h_f + \sum h_m + \frac{P}{\rho g}$ .