Файл: Контрольная работа по дисциплине "Гидравлика" Вариант 15 Татков Н. С. Группа пгскдз21 Иваново 2022 Вопрос 8.doc

Решение.

Определим кинематическую вязкость воздуха

ν = = = 15 · 10^-6 м²/с.

Число Рейнольдса для потока воздуха в трубе

Re = ,

где за критическое число Рейнольдса, при котором происходит смена режимов движения, принимаем значение Re_кр = 2320.

Откуда найдем скорость воздуха в трубе

V = = = 0,174 м/с.

Расход воздуха

Q = ωV = V = · 0,174 = 0,0055 м³/с = 5,5 л/с.

Ответ: Q = 5,5 л/с.

Задача 56

Найти численное соотношение потерь напора на трение h_тр1/h_тр2 для двух потоков в зоне ламинарного течения, если d₁ = 2d₂, k₁ = k₂, V₁ = V₂.

Решение.

Потери давления на трение

h = λ ,

где λ – коэффициент гидравлического трения, в зоне ламинарного течения рассчитывается по формуле

λ = .

Число Рейнольдса определяется по формуле

Re = ,

тогда коэффициент гидравлического трения

λ = .

Соотношение потерь напора

h_тр1/h_тр2 = .

С учетом того, что d₁ = 2d₂, V₁ = V₂, получим

h_тр1/h_тр2 = =

---

= = = = 0,25.

Ответ: h_тр1/h_тр2 = 0,25.

Задача 67

Определить расход воды, вытекающей из малого отверстия диаметром d = 0,03 м в боковой стенке резервуара больших размеров. Напор над центром отверстия H = 1 м (коэффициент расхода μ определяется по прил. 3).

Решение.

Расход жидкости, вытекающей из тонкой стенки, определяем по формуле

Q = μω ,

где ω – площадь поперечного сечения отверстия,

ω = = = 0,0007065 м²;

μ – коэффициент расхода, по прил. 3 принимаем μ = 0,62.

Тогда расход жидкости

Q = μω = 0,62 · 0,0007065 · = 0,00194 м³/с = 1,94 л/с.

Ответ: Q = 1,94 л/с.

Задача 80

Необходимо определить диаметр трубопровода, если расход жидкости Q = 0,45 л/с, длина трубопровода L = 6 м и напор Н = 3,5 м. Шероховатость стенок трубы k = 1 мм, температура воды t = 20 °C. Местные сопротивления составляют ∑ζ = 4.

Решение.

Напор можно определить по формуле

Н = + h_пот,

h_пот – суммарные потери напора, м.

Суммарные потери напора в трубопроводе определяются по формуле

h_пот = ∑h_тр + ∑h_м = λ + ∑ζ ,

где V – скорость движения воды,

V = = ;

h_пот = λ

---

+ ∑ζ .

Тогда напор будет равен

Н = + λ + ∑ζ ;

Н = (1 + λ + ∑ζ).

Так как в формуле диаметр трубопровода и коэффициент гидравлического трения неизвестны, принимаем в первом приближении λ = 0,03

3,5 = · (1 + 0,03 · + 4).

Диаметр трубопровода находим методом подбора, после ряда попыток принимаем d = 0,0166 м.

Уточним коэффициент гидравлического трения. Находим скорость воды в трубопровода

V = = = = 2,08 м/с.

Число Рейнольдса

Re = = = 34322,

где ν – коэффициент кинематической вязкости, при температуре воды t = 20 °C воды ν = 1,006 · 10^-6 м²/с.

Область гидравлически шероховатых труб имеет место при Re > 500

500 = 500 · = 8300 < Re = 34322.

Тогда коэффициент гидравлического трения равен

λ = 0,11 = 0,11 · = 0,0545.

Уточним диаметр трубопровода

---

3,5 = · (1 + 0,0545 · + 4).

После ряда попыток принимаем d = 0,0182 м. Так как диаметр практически не изменился, принимаем ближайший стандартный диаметр d = 20 мм.

Ответ: d = 20 мм.

---