Глава II. Истечение жидкости через отверстия и насадки при постоянном напоре.
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ФАКУЛЬТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА
КАФЕДРА ГИДРАВЛИКИ, СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ
Дисциплина Гидравлика
Курсовая работа по теме
«Гидравлические расчеты напорных систем»
Выполнил: студент 2 ускор. курса з/о факультета
природообустройства и водопользования
(инженерные системы с/х водоснабжения,
обводнения и водоотведения)
Проверил: кандидат технических наук,
доцент Павлов С.А.
______________2017 г.
Барнаул 2017
| СОДЕРЖАНИЕ
| |
| Глава I. Расчет коротких трубопроводов. | стр.3 |
| Глава II. Истечение жидкости через отверстия и насадки при постоянном напоре. | стр.10 |
| Глава III. Истечение жидкости при переменном напоре под переменный уровень. | стр.13 |
| Глава IV. Расчет длинных трубопроводов. | стр.16 |
| Глава 5. Гидравлический удар в напорных трубопроводах. | стр.19 |
| Литература | стр.22 |
Вариант 1-1
Глава I. Расчет коротких трубопроводов.
Для подачи воды из резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень, предусмотрен короткий трубопровод, состоящий из труб разного диаметра, соединенных последовательно. Над горизонтом воды в резервуаре поддерживается внешнее давление P0.
|
|
|
| Исходные данные | |
| Расход Q | 5 л/с =0,005 м3/с |
| Внешнее давление P0 | 1·105 Па·105=100000 Па |
| Диаметр d1 | 50 мм=0,05 м |
| Диаметр d2 | 75 мм=0,075 м |
| Длина l1, м | 10 м |
| Длина l2, м | 15 м |
Эквивалентная шероховатость 
| 0,3 мм |
| Температура воды, t | 16 0C |
| |
1. Выяснить режим движения на каждом участке короткого трубопровода.
2. Определить напор Н с учетом режимов движения. В случае турбулентного режима движения для определения коэффициента 
использовать универсальную формулу А. Д. Альтшуля, справедливую для всех зон сопротивления этого режима. Формула имеет вид:
Высота эквивалентной шероховатости 
для технических труб задана в таблице исходных данных.
3 Вычислить избыточное давление в сечении а-а, которое расположено в конце первого участка трубопровода.
Решение:
1.1. Определим режим движения воды на участках трубопровода. Для этого вычисляем число Рейнольдса по формуле:
где принимаем коэффициент кинематической вязкости ν=0,0131*10-4 м2/с.
|
|
|
1.2. Определяем скорость движения воды в трубопроводе.
где
На участке l1:
На участке l2:
Вычисляем число Рейнольдса на каждом участке трубопровода:
2.1. Составляем уравнение Бернулли в общем виде для сечения 1-1 и 2-2 (сечение 1-1 совпадает со свободной поверхностью воды в резервуаре, а сечение 2-2 совпадает с концом трубопровода).
где коэффициент принимаем α=1.
2.2. На намеченной плоскости сравнения 0-0, совпадающей с осью трубопровода, выясняем значения отдельных членов, входящих в уравнение Бернулли.
| Z1 = H | Z2 = 0 |
| P1 = P0 | P2 = Pатм |
| V1 = V0 = 0 | V2 = V2 |
Подставляя эти значения в формулу Бернулли, получим расчетное уравнение для определения искомой величины H.
где 
= 
=9800 Н/м3=9,8 кН/ м3.
Получим:
2.3. Определяем потери напора hW.
где: 
– потери напора по длине трубопровода
- потери напора при внезапном расширении трубопровода
- потери напора на вход в трубопровод
Находим потери напора на первом и втором участках трубопровода:
Для определения коэффициента λ используем универсальную формулу А.Д. Альтшуля, справедливую для всех зон сопротивления турбулентного режима:
Подставляем полученные до этого данные в формулу и вычисляем:
|
|
|
Находим потери напора на участках:
Находим потери при внезапном расширении трубопровода с диаметра d1 до диаметра d2.
где:
где: ω1,2 – площадь живого сечения
Находим потери напора на вход в трубопровод:
где принимаем 
= 0,5 – коэффициент сопротивления при входе в трубопровод, считаем, что вход прямой, при острых кромках.
Общие потери напора:
2.4. Вычисляем необходимый напор H:
3.1. Вычислим избыточное давление в сечении а-а, которое расположено в конце первого участка трубопровода.
Составляем уравнение Бернулли для сечения 1-1 и а-а:
где коэффициент принимаем α=1.
3.2. На намеченной плоскости сравнения 0-0, совпадающей с осью трубопровода, выясняем значения отдельных членов, входящих в уравнение Бернулли.
| Z1 = H | Zа = 0 |
| P1 = P0 | P2 = P0 |
| V1 = 0 |
3.3. Подставляя эти значения в формулу Бернулли, получим расчетное уравнение для определения искомой величины Pа.
Получим:
Или:
Отсюда выражаем и находим Pа:
|
|
|
3.4. Избыточное давление выражается формулой
Ответ:
,
,
Высота напора H =2,91 м,
Избыточное давление в сечении а-а Pизб = 6752 Па.
Глава II. Истечение жидкости через отверстия и насадки при постоянном напоре.
На рисунке показан резервуар, в оболочке которого сделано крупное отверстие, к которому присоединена внешняя цилиндрическая насадка диаметром d.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 349; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!