Создан заказ №1593716
15 декабря 2016
Гидравлический расчет сифонного трубопровода Задание Определить расходы жидкости в каждом из сифонных трубопроводов
Как заказчик описал требования к работе:
Определить расходы Q1, Q2, Q3, используя графоаналитический метод.
Фрагмент выполненной работы:
Гидравлический расчет сифонного трубопровода
Задание
Определить расходы жидкости в каждом из сифонных трубопроводов, которые соединяют резервуары I, II, III (см. рис. 1). Исходные данные для расчета приведены в таблице 1.
Табл. 1. Исходные данные для определения расходов жидкости в каждом из сифонных трубопроводов
Наименование параметра Числовое значение параметра
Длина первого трубопровода L1, м 3,0
Длина второго трубопровода L2, м 3,0
Длина третьего трубопровода L3, м 2,5
Внутренний диаметр первого трубопровода d1, мм 30
Внутренний диаметр второго трубопровода d2, мм 30
Внутренний диаметр третьего трубопровода d3, мм 25
Коэффициент местного сопротивления задвижки на первом трубопроводе ζ1 0,30
Коэффициент местного сопротивления задвижки на втором трубопроводе ζ2 0,30
Коэффициент местного сопротивления задвижки на третьем трубопроводе ζ3 0,25
Эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней полости первого трубопровода Δ1, мм 0,10
Эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней полости второго трубопровода Δ2, мм 0,30
Эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней полости третьего трубопровода Δ3, мм 0,25
Высотная отметка сечения, в котором соединяются трубопроводы z0, м 7,0
Высотная отметка первого трубопровода z1, м 3,0
Высотная отметка второго трубопровода z2, м 1,0
Высотная отметка третьего трубопровода z3, м 2,0
Плотность жидкости ρ, кг/м3 810
Кинематическая вязкость жидкости ν∙106, м2/с 2,0
Давления насыщенного пара жидкости при заданных условиях перекачивания pн.п., кПа 60,0
Рис. (работа была выполнена специалистами Автор 24) 1. Расчетная схема гидравлической системыс сифонными трубопроводами
Решение:
Запишем уравнение Бернулли для характерных сечений гидравлической системы:
- сечение 1’-1’ (свободная поверхность жидкости в первом резервуаре) и сечение 0’-0’ (узловая точка, соединяющая три трубопровода)
p1'ρ∙g+α1'∙w1'22∙g+z1'=p0'ρ∙g+α0'∙w0'22∙g+z0'+h1'-0'; (1.1)
- сечение 0’-0’ и сечение 2’-2’ (свободная поверхность жидкости во втором резервуаре)
p0'ρ∙g+α0'∙w0'22∙g+z0'=p2'ρ∙g+α2'∙w2'22∙g+z2'+h0'-2'; (1.2)
- сечение 0’-0’ и сечение 3’-3’ (свободная поверхность жидкости в третьем резервуаре)
p0'ρ∙g+α0'∙w0'22∙g+z0'=p3'ρ∙g+α3'∙w3'22∙g+z3'+h0'-3'; (1.3)
где p0', p1', p2', p3' – статическое давление жидкости в соответствующих сечениях гидравлической системы с высотными отметками z0', z1', z2', z3' соответственно;
w0', w1', w2', w3' – средние значения скорости потока жидкости в соответствующих сечениях гидравлической системы;
α0', α1', α2', α3' – значения коэффициентов Кориолиса в соответствующих сечениях гидравлической системы (для ламинарного движения жидкости α=2,0, турбулентного режима – α=1,05);
h1'-0', h0'-2', h0'-3' – полные потери напора между сечениями 1’-1’ и 0’-0’, 0’-0’ и 2’-2’, 0’-0’ и 3’-3’ соответственно;
g – ускорение свободного падения, g=9,81 мс2.
Согласно условию задачи для высотных отметок можем записать
z0'=z0, z1'=z1, z2'=z2, z3'=z3. (1.4)
Принимаем, что площадь свободной поверхности жидкости в первом S1', втором S2' и третьем S3' резервуаре намного больше площади поперечного сечения трубопроводов S1, S2, S3, то есть
S1'≫S1, S2'≫S2, S3'≫S3,
а это значит (исходя из уравнения неразрывности потока несжимаемой жидкости), что
w1'=w2'=w3'≅0. (1.5)
Поскольку все резервуары открытые, то избыточное давление на свободной поверхности жидкости во всех сечениях равно
p1'= p2'=p3'=0. (1.6)
Обозначим через H0 статический напор жидкости в узловой точке, то есть (p0=p0')
H0=p0ρ∙g. (1.7)
Запишем среднюю скорость потока wi (i=1, 2, 3) и полные потери напора hi между сечениями через соответствующие значения расходов Qi в каждом из трубопроводов:
w1=4∙Q1π∙d12, h1'-0'=8∙Q12π2∙g∙d14∙λ1∙L1d1+ξ1+ξвх; (1.8)
w2=4∙Q2π∙d22, h0'-2'=8∙Q22π2∙g∙d24∙λ2∙L2d2+ξ2+ξвых; (1.9)
w3=4∙Q3π∙d32, h0'-3'=8∙Q32π2∙g∙d34∙λ3∙L3d3+ξ3+ξвых, (1.10)
где λi – значение коэффициента гидравлического сопротивления в i -том трубопроводе;
ξi –коэффициент местного сопротивления задвижки, которая установлена в -том трубопроводе;
ξвх – коэффициент местного сопротивления для входа жидкости из резервуара в первый трубопровод, согласно формуле Идельчика – ξвх=0,5;
ξвых – коэффициент местного сопротивления для выхода жидкости из второго и третьего трубопровода в соответствующий резервуар, согласно формуле Борда-Карно – ξвых=1,0.
Учитывая (1.4)-(1.10) уравнения Бернулли (1.1)-(1.3), развязанные относительно H0 приобретают соответственно вид (для понимания, через параметры какого трубопровода находится значение напора в узловой точке, обозначаем H0', H0'', H0''' для первого, второго и третьего трубопровода):
H0'= z1-z0-K1∙Q12; (1.11)
H0''= z2-z0+K2∙Q22; (1.12)
H0'''= z3-z0+K3∙Q32, (1.13)
где
K1=8π2∙g∙d14∙λ1∙L1d1+ξ1+ξвх+α1, (1.14)
K2=8π2∙g∙d24∙λ2∙L2d2+ξ2+ξвых-α2, (1.15)
K3=8π2∙g∙d34∙λ3∙L3d3+ξ3+ξвых-α3, (1.16)
α1, α2, α3 – значения коэффициентов Кориолиса для средних скоростей движения жидкости в первом, втором и третьем трубопроводе соответственно.
Исходя из закона сохранения объемного расхода (первый закон Кирхгофа) можем записать
Q1=Q2+Q3. (1.17)
В результате получаем систему уравнений (1.11)-(1.13), (1.17) с четырьмя неизвестными: H0, Q1, Q2, Q3, которую очень сложно развязать вручную...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
16 декабря 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Гидравлический расчет сифонного трубопровода
Задание
Определить расходы жидкости в каждом из сифонных трубопроводов.docx
2016-12-19 18:28
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Большое спасибо автору за оперативную и качественную помощь! Все задачи были решены правильно. Преподаватель поставил зачет! Также хочу отметить исключительную приветливость и открытость автора, приятно работать с таким человеком. Рекомендую!!!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
