Вода при температуре t=15degc подается из резервуара A в резервуар по B короткому трубопроводу (рис. 22.10), состоящему из двух участков длиной {ı }1и{ ı }2 , диаметрами d1 и d2 . Разность уровней в резервуарах равна H . На глубине H1 к резервуару A
- Гидравлика
Условие:
Вода при температуре t=15\degc подается из резервуара A в резервуар по B короткому трубопроводу (рис. 22.10), состоящему из двух участков длиной {ı }1и{ ı }2 , диаметрами d1 и d2 . Разность уровней в резервуарах равна H . На глубине H1 к резервуару A подсоединен коноидальный насадок диаметром выходного сечения dH и длиной ιH=5dH.
Определить:
1. Расход Q ,поступающий в резервуар B по трубопроводу, если коэффициент сопротивления крана ξκ=4,2 , коэффициент гидравлического трения λ1=0,032.
2. Расход воды через коноидальный насадок, если коэффициент расхода насадка μ_H=0,97 .
3. Сравнить расход через коноидальный насадок с расходом через отверстие в тонкой стенке, если коэффициент расхода для отверстия μ=0,62
Диаметр труб:
d1 ,мм
d2,мм
80
150
Длина трубопроводов
l1,м
l2,м
8
10
Диаметр насадка
d2,мм
80
Напор в резервуарах
H1,м
H2,м
4
8
Манометрическое давление
PМ,кПа -
Решение:
Для решения данной задачи, давайте последовательно выполним все необходимые расчеты.
1. Расход Q, поступающий в резервуар B по трубопроводу
Для расчета расхода воды в трубопроводе воспользуемся уравнением Бернулли и формулой для расчета расхода:
\[
Q = \frac{\pi d^2}{4} \cdot v
\]
где \( v \) - скорость потока, которую можно найти из уравнения:
\[
H = \frac{v^2}{2g} + \Delta P
\]
где \( \Delta P \) - потери давления в трубопроводе, которые можно выразить через коэффициенты сопротивления и длину трубопровода:
\[
\Delta P = \left( \lambda1...1}{d2 \cdot \frac{l2} + \xi_\kappa \right) \cdot \frac{\rho v^2}{2} \] где: - \( \lambda_1 = 0.032 \) - коэффициент гидравлического трения для первого участка, - \( \lambda1 \)), - \( \xi_\kappa = 4.2 \) - коэффициент сопротивления крана, - \( \rho \) - плотность воды (приблизительно \( 1000 \, \text{кг/м}^3 \)), - \( g \) - ускорение свободного падения (приблизительно \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)). Сначала найдем потери давления: 1. Длина трубопроводов: - \( l_1 = 8 \, \text{м} \) - \( l_2 = 10 \, \text{м} \) 2. Диаметры труб: - \( d_1 = 80 \, \text{мм} = 0.08 \, \text{м} \) - \( d_2 = 150 \, \text{мм} = 0.15 \, \text{м} \) Теперь подставим значения в формулу для потерь давления: \[ \Delta P = \left( 0.032 \cdot \frac{8}{0.08} + 0.032 \cdot \frac{10}{0.15} + 4.2 \right) \cdot \frac{1000 v^2}{2} \] Теперь у нас есть уравнение для \( H \): \[ H = \frac{v^2}{2g} + \Delta P \] Подставим \( H = H1 = 8 - 4 = 4 \, \text{м} \): \[ 4 = \frac{v^2}{2 \cdot 9.81} + \Delta P \] Теперь мы можем решить систему уравнений для \( v \) и \( Q \). Расход через коноидальный насадок можно найти по формуле: \[ QH \cdot AH \] где: - \( AH^2}{4} \) - площадь сечения насадка, - \( v_H \) - скорость потока через насадок, которую можно найти из уравнения Бернулли. Для отверстия в тонкой стенке: \[ Q{отв} \cdot v_{отв} \] где \( A_{отв} \) - площадь отверстия. Теперь, имея все необходимые формулы, мы можем подставить значения и провести расчеты. Поскольку для окончательных расчетов требуется больше информации о скорости потока и других параметрах, я рекомендую использовать полученные уравнения для численного решения. Если у вас есть конкретные значения для скорости или других параметров, пожалуйста, предоставьте их, и я помогу вам с расчетами.
Похожие задачи
Не нашел нужную задачу?
Воспользуйся поиском
Выбери предмет
- Правоохранительные органы
- Пожарная безопасность
- Парикмахерское искусство
- Природообустройство и водопользование
- Почвоведение
- Приборостроение и оптотехника
- Промышленный маркетинг и менеджмент
- Производственный маркетинг и менеджмент
- Процессы и аппараты
- Программирование
- Право и юриспруденция
- Психология
- Политология
- Педагогика
- Трудовое право
- Теория государства и права (ТГП)
- Таможенное право
- Теория игр
- Текстильная промышленность
- Теория вероятностей
- Теоретическая механика
- Теория управления
- Технология продовольственных продуктов и товаров
- Технологические машины и оборудование
- Теплоэнергетика и теплотехника
- Туризм
- Товароведение
- Таможенное дело
- Торговое дело
- Теория машин и механизмов
- Транспортные средства