З великого відкритого резервуара А, в якому підтримується постійний рівень рідини, по чавунному новому трубопроводу, що складається з двох послідовно з'єднаних труб, гліцерин тече в резервуар Б. Різниця рівнів рідини в резервуарах дорівнює Н = 6,8 м. Довжина труб? = 6,8 м і? 2 = 8,2 м, а їх діаметри d = 70 мм і d 2 = 50 мм. Щільність гліцерину ? = 15 00 кг/м 3 ; в'язкість < span align = "justify">? = 10 см 2 /с. Еквівалентна шорсткість труб ? = 0 , 6 мм.
Визначити витрату Q рідини, що протікає по трубопроводу. У розрахунках прийняти, що місцеві втрати напору становлять 15% від втрат по довжині. br/>
В В
В В
Задача 31. Визначити витрату води, що протікає по сталевому трубопроводу в пункти 1 і 2, якщо напір Н в резервуарі постійний. Довжина окремих частин трубопроводу дорівнюють l = 13 м, l 1 = 13 м, l 2 = 10 м, а діаметри d = 40 мм, d 1 = 32 мм, d 2 = 32 мм. Коефіцієнт гідравлічного тертя ? прийняти рівним 0,04. Місцеві втрати напору в розрахунках не враховувати.
Глава 3. Закінчення рідини через отвори і насадки
У процесі витікання рідини відбувається перетворення потенційної енергії рідини в кінетичну.
З рівняння Бернуллі легко виводиться вираз для швидкості витікання:
, (3.1)
де Н - розрахунковий напір, який в загальному випадку дорівнює сумі геометричного і п'єзометричного напорів, тобто
, (3.2)
? - Коефіцієнт швидкості, який визначається як
. (3.3)
тут? - Коефіцієнт Коріоліса, в наближених розрахунках звичайно приймають? = 1;
? - Коефіцієнт місцевого опору. p> Витрата рідини при закінченні через отвори, насадки, дроселі та клапани визначається добутком швидкості закінчення на площу перерізу струменя. Однак остання частина буває менше площі отвору внаслідок стиснення струменя. Тому вводиться коефіцієнт стиснення
, (3.4)
де Sс і Sотв - площі перетину струменя і отвори.
Звідси витрата дорівнює
(3.5)
Замість розрахункового напору Нрасч часто використовується розрахунковий перепад тиску Dррасч = Нрасч В·? В· G і замість (3.5) пишуть:
(3.6)
Закінчення рідини може відбуватися або в газове середовище, наприклад, в атмосферне повітря, або в середу тієї ж рідини. В останньому випадку вся кінетична енергія струменя губиться на вихреобразования. p> Отвором в тонкій стінці називається отвір, діаметр якого Dотв більше товщини стінки d. У цьому випадку коефіцієнт витрати? та інші коефіцієнти однозначно визначаються числом Рейнольдса, а в наближених розрахунках звичайно приймають:? = 0,64;? = 0,97;? = 1;? = 0,065;? = 0,62. p> Зовнішній циліндричний насадок являє собою коротку трубу, приставлену до отвору зовні, або отвір, діаметр якого Dотв в 2 ... 6 разів менше товщини стінки d. Коефіцієнти в наближених розрахунках звичайно приймають? =? = 0,82;? = 1. p> Внутрішній циліндричний насадок - це коротка трубка, приставлена ​​до отвору зсередини. Для нього можна приймати? =? = 0,71;? = 1. p> Сопло, або коноідальний насадок, забезпечує плавне, безвідривне звуження потоку всередині насадка і параллельноструйное протягом на виході. Для сопла в розрахунках можна приймати:? =? = 0,97;? = 1. p> Вказівки до вирішення завдань
Завдання даного розділу можна вирішувати без запису рівняння Бернуллі. Так, якщо дана задача на витікання через отвір, насадок або дросель (жиклер) і заданий коефіцієнт витрати, то слід застосувати основне вираз (3.5). При цьому слід пам'ятати, що розрахунковий напір в загальному випадку складається з різниць геометричних і пьезометріческіх висот (3.2). p> Слід знати, що коефіцієнт витрати? однозначно визначається коефіцієнтами стиснення струменя? і швидкості? (Або опору?). p> Зазначене вище основне вираз для витрати справедливо і при закінченні через отвори, насадки та дроселі в середу, заповнену тієї самої рідиною (витікання під рівень). При цьому кінетична енергія, що втрачається на вихреобразования, враховується коефіцієнтом витрати. p> Якщо закінчення рідини відбувається при змінному напор...
