Создан заказ №3225410
8 октября 2018
Из открытого резервуара в котором поддерживается постоянный уровень по стальному трубопроводу (эквивалентная шероховатость ∆э = 1 мм)
Как заказчик описал требования к работе:
Нужен аспирант или преподаватель, чтобы помочь сделать решение задач по гидравлике, сроки очень сжатые. Отзовитесь, пожалуйста!
Фрагмент выполненной работы:
Из открытого резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень, по стальному трубопроводу (эквивалентная шероховатость ∆э = 1 мм), состоящему из труб различного диаметра D и различной длины l, вытекает в атмосферу вода, расход которой Q, температура t°С. Коэффициент кинетической энергии принять равным α = 1,1.
Требуется:
1. Определить скорости движения воды и потери напора (по длине и местные) на каждом участке трубопровода.
2. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Установить величину напора в резервуаре.
3. Построить пьезометрическую и напорную линии с соблюдением масштаба.
Рис. 6.1 Схема к задаче
Исходные данные:
Вариант Q, л/с d1, мм d2, мм d3, мм ℓ1, м ℓ2, м ℓ3, м t, ˚C Δэ, мм
5 1,1 25 50 32 7 11 6 11 1
Решение:
1. Составим уравнение Бернулли
Р1γв+αV122g+Z1=Р2γв+αV222g+Z2+∆hw (1)
где γв=9810-удельный вес воды, Н/м3;
α-коэффициент Кориолиса;
g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения;
Z1 и Z2 – высота подъема сечений 1 и 2 над плоскостью сравнения, м;
V1 и V2 – скорости жидкости в сечениях 1 и 2, м/с;
∆hw-гидравлические потери в трубопроводе.
Выбираем сечения 1-1 и 3-3 (рис. 6.1).
Полагаем Z1 = Н ; Z2 = 0; V1 = 0, V2 = v3, Р1=pат; Р2=pат:
Считая режим движения турбулентным, принимаем α = 1,1
pатγв+Н=pатγв+1,1v322g+∆hw13
Сумма гидравлических потерь:
∆hw13=v122gξвх+ξр+λ1l1d1+v222g∙λ2l2d2+v322gξс+λ3l3d3 (3)
где ξвх=0,5-коэффициент сопротивления входа в трубу из бака;
ξр- коэффициент внезапного расширения;
ξс- коэффициент внезапного сужения;
λ1 -λ3-коэффициенты гидравлического трения в трубах с диаметрами d1 – d3.
Коэффициент внезапного расширения:
ξр=1-d1d222
ξр=
(1− ( 25 )2 )2 = 0,56
50
Коэффициент внезапного сужения:
ξс=0,51-d3d22
ξр=
0,5(1− ( 32 )2 ) = 0,3
50
Коэффициенты внезапного расширения и поворота в формуле (3) относятся к скорости в трубе с наименьшим диаметром.
Получим выражение для величины напора в резервуаре.
Н=v122gξвх+ξр+λ1l1d1+v222g∙λ2l2d2+v322gξс+λ3l3d3+1,1 (4)
Определяем гидравлическое сопротивление жидкости в трубах.
Труба №1
Вычисляем скорость жидкости в трубе по формуле (5):
v=4Qπ∙D2 (5)
v1=
4∙ 0,0011 = 2,24 м/с
π∙ 0,025 2
Вычисляем число Рейнольдса по формуле (6):
Re=v∙dν (6)
где ν – кинематическая вязкость жидкости при заданной температуре, м2/c.
Для t = 11 ℃ ν = 1,27 ∙10-6 м2/c
Re1 = 2,24 ∙ 0,025 = 43982
1,27 ∙10-6
Находим отношение:
20d1∆э=20∙
25 = 500 ; 500d1∆э=
12500
1
Следуем общепринятым рекомендациям по выбору расчетных формул, согласно Таблице 1:
Таблица 1. Выбор расчетных формул для определения коэффициента λ.
Условие Формула
Re<2300
λ=64Re
2300<Re<20d∆
λ=0,3162Re0,25
20d∆<Re<500d∆
λ=0,11∙68Re+Δd0,25
Re>500d∆
λ=0,11∙Δd0,25
Так как
500d1∆э<Re
то гидравлическое сопротивление трубы находим по формуле:
λ1=0,11∙∆эd10,25
λ1 = 0,11· ( 1 ) 0.25= 0,049
25
Труба №2
Скорость жидкости в трубе по формуле (5):
v2=
4∙ 0,0011 = 0,56 м/с
π∙ 0,05 2
Число Рейнольдса по формуле (6):
Re2 = 0,56 ∙ 0,05 = 21991
1,27 ∙10-6
Находим отношение:
20d2∆э=20∙
50 = 1000 ; 500d2∆э=
25000
1
Выполняется условие:
20d2∆э<Re<500d2∆э
Согласно Таблице 1:
λ2=0,11∙68Re+∆эd20,25
λ2 = 0,11·(
1 + 68 )0.25 = 0,043
50
21991
Труба №3
Скорость жидкости в трубе по формуле (5):
v3=
4∙ 0,0011 = 1,37 м/с
π∙ 0,032 2
Число Рейнольдса по формуле (6):
Re3 = 1,37 ∙ 0,032 = 34361
1,27 ∙10-6
Находим отношение:
20d3∆э=20∙
32 = 640 ; 500d3∆э=
16000
1
Выполняется условие:
λ3=0,11∙∆эd30,25
λ3 = 0,11· ( 1 ) 0.25= 0,046
32
Подставим найденные значения в (4):
v122gξвх+ξр+λ1l1d1=
= 2,24 2 ∙ (0,5 + 0,56 + 0,049 ∙ 7 ) = 3,8 м
2∙9,81
0,025
v222g∙λ2l2d2=
= 0,56 2 ∙ 0,043 ∙ 11 = 0,15 м
2∙9,81
0,05
v322gξс+λ3l3d3+1,1=
= 1,37 2 ∙( 0,3 + 0,046 ∙ 6 + 1,1 ) = 0,96 м
2∙9,81
0,032
Величина напора в резервуаре
Н = 3,8 + 0,15 + 0,96 = 4,91 м
3...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
20 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
9 октября 2018
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Из открытого резервуара в котором поддерживается постоянный уровень по стальному трубопроводу (эквивалентная шероховатость ∆э = 1 мм).jpg
2019-04-16 12:08
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4
Положительно
Работу зачли. Рекомендую при срочной необходимости выполнения заказа. Расчеты были верны.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
