Создан заказ №763851
23 октября 2015
Жидкость из открытого резервуара А насосом В перекачивается в промежуточную емкость С и из нее выливается в резервуар А
Как заказчик описал требования к работе:
Задание: решить контрольную по гидравлике, срок 2 дня, очень нужно! Расписывайте, пожалуйста, подробное решение для каждой задачи.
Фрагмент выполненной работы:
Жидкость из открытого резервуара А насосом В перекачивается в промежуточную емкость С и из нее выливается в резервуар А.
На горизонтальной всасывающей линии насосной установки имеется фильтр (1), задвижка (2) и прибор для измерения давления (3).
На нагнетательной линии установлены два манометра М1 и М2, между которыми находится задвижка (4), горизонтальный мерный участок длиной l0 снабжен двухжидкостным ртутным дифференциальным манометром (5). (работа была выполнена специалистами author24.ru) Кроме того, на нагнетательной линии установлены скоростная трубка (6), расходомер Вентури (7), уравнительная открытая емкость (8) и быстрозакрывающийся клапан (9).
Промежуточная емкость С снабжена в донной части цилиндрическим насадком (10).
Известны:
Физические свойства перекачиваемой жидкости (плотность ρ, коэффициент вязкости ν, модуль упругости Κ).
Длины участков всасывающей и нагнетательной линий li; диаметр всасывающей линии d1 и эквивалентная шероховатость стенок труб Δ1; диаметр нагнетательной линии d2 и эквивалентная шероховатость стенок труб ее – Δ2.
Коэффициенты местных сопротивлений на всасывающей линии: фильтр – ξф, задвижки – ξзадв.
Показание манометра М1 и М2 – РМ1, РМ2.
Показания ртутного дифманометра расходомера Вентури – hвент., диаметр узкого сечения которого (dвент.) и коэффициент расхода (μвент.) также заданы.
Диаметр и коэффициент расхода насадка на емкости С – dнас. и μнас.
Толщина стенок труб нагнетательной линии – δ; модуль упругости материала стенок трубы – Е.
Высота налива жидкости в резервуаре А над осью всасывающей линии равна Н1.
Требуется определить:
Объемный расход жидкости.
Тип прибора (3) (манометр или вакуумметр), расположенного в конце всасывающей линии, и его показания.
Полезную мощность насоса.
Коэффициент местного сопротивления задвижки, расположенной на нагнетательной линии между манометрами М1 и М2.
Показание ртутного дифманометра h1 мерного участка l6.
Показание дифференциального пьезометра скоростной трубки h2, установленной на оси потока.
Суммарные потери напора в местных сопротивлениях нагнетательной линии.
Установившийся уровень жидкости Н2 в промежуточной емкости С.
Установившийся уровень жидкости Н3 в уравнительной емкости (8), считая, что потери напора в местных сопротивлениях на участке от уравнительной емкости до конца нагнетательной линии составляют 5% от потерь напора на трение на этом участке (l9+ l10).
Величину повышения давления от прямого гидравлического удара при закрытии запорного клапана (9); рассчитать также максимально допустимое время закрытия этого клапана, чтобы гидравлический удар был прямым.
Решение:
Определим объемный расход циркуляции жидкости по установке Q с учетом известных показаний дифманометра расходомера Вентури.
Считаем, что высота наполнения бака С, равная Н2, сохраняется постоянной во времени, то есть расход через насадок равен подаче насоса Qнас=Qн. Аналогично считаем, что уровень жидкости в резервуаре А, равный Н1, также сохраняется постоянным во времени.
Воспользуемся основным уравнением гидростатики. Давление в любой точке покоящейся жидкости можно определить как
р=р0+ргст
где р0 – давление над поверхностью жидкости;
ргст – гидростатическое давление от столба жидкости.
Гидростатическое давление от столба жидкости определяется по формуле:
ргст=ρ∙g∙h
где ρ – плотность жидкости;
g – ускорение свободного падения;
h – расстояние от точки, в которой определяется давление, до свободной поверхности жидкости.
Проведем поверхность уровня (давление во всех точках которой в однородной жидкости одинаково), проходящую через границу раздела жидкостей в правом колене дифманометра.
Тогда давление на ней может быть записано следующим образом
р=ртр1+ρрт∙g∙hвент
С другой стороны
р=ртр2+ρ∙g∙hвент
Приравнивая, получим
ртр1+ρрт∙g∙hвент=ртр2+ρ∙g∙hвент
ртр1-ртр2=ρрт∙g∙∆hрт-ρ∙g∙hвент
∆ртр=ρрт-ρ∙g∙hвент
или
∆ртрρ∙g=ρрт-ρρ∙hвент
Тогда для расходомера можно записать
Qн=μвент∙π∙dвент24∙2∙g∙ρрт-ρρ∙hвент
Qн=0,94∙3,14∙0,0524∙2∙9,81∙13560-800800∙0,351=19,3∙10-3 м3/с
Определим тип прибора (манометр или вакуумметр), расположенного в конце всасывающей линии, и его показания.
Запишем уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2. Сечение 1-1 совпадает со свободной поверхностью жидкости в резервуаре А, а сечение 2-2 – с сечением установки прибора.
(1)
где z1, z2 – геометрический напор в соответствующих сечениях;
р1, р2 – давление в соответствующих сечениях;
υ1, υ2 – скорость потока жидкости в соответствующих сечениях;
ρ – плотность жидкости;
g – ускорение свободного падения;
h1-2 – потери напора между сечениями 1-1 и 2-2.
За плоскость сравнения примем плоскость, проходящую через ось всасывающего трубопровода, считая его горизонтальным. Тогда:
z1 = H1, z2 = 0;
Примем, что резервуар А достаточно велик, чтобы пренебречь изменением уровня в нем. Тогда
υ1= 0; р1= ратм=0 (т.е. избыточное давление в сечении равно 0).
Потери между сечениями 1-1 и 2-2 можно в общем виде определить по формуле:
;
где ζм – коэффициент потерь для местного сопротивления;
λ – коэффициент потерь на трение по длине;
l – длина участка трубопровода;
d – диаметр участка трубопровода;
V – скорость жидкости в трубопроводе;
ρ – плотность жидкости.
В данном случае удобно воспользоваться условием неразрывности потока
где S - площадь поперечного сечения потока, в данном случае трубы.
Тогда можно записать
Откуда
В данной формуле остается неизвестным коэффициент потерь на трение по длине λ, порядок нахождения которого зависит от режима течения. Режим течения определяется путем нахождения числа Рейнольдса.
;
где ν – коэффициент кинематической вязкости жидкости.
Режим течения турбулентный.
Воспользуемся формулой Альтшуля, которая применима для всех областей турбулентного режима течения:
где Δ – эквивалентная абсолютная шероховатость.
Тогда окончательно
Поскольку полученное значение давления положительно (больше нуля, т.е. атмосферного давления), то на входе в насос будет иметь место избыточное давление и тип прибора, который необходимо использовать – манометр...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
24 октября 2015
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Жидкость из открытого резервуара А насосом В перекачивается в промежуточную емкость С и из нее выливается в резервуар А.docx
2015-10-27 19:06
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Все отлично выполнено!Подробно расписано решение,сделано в срок!Очень приятно работать с автором!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
