Файл: Контрольная работа опнн18. 03. 0202. 01. 081 Кр 2 Исполнитель студент гр. Бмоз2221 С. О. Чернихов.docx

ИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

(ИНН ФГБОУ ВО УГНТУ)

ИНН ФГБОУ ВО УГНТУ в г. Салавате
Кафедра «Оборудование предприятий нефтехимии и нефтепродукта»


Механика жидкостей и газа
Контрольная работа

ОПНН-18.03.02-02.01.081 КР 2

Исполнитель:

студент гр. БМОз-22-21 С.О.Чернихов

Руководитель:

Канд.техн.наук,доцент Р.И.Насибуллин


Салават

2023

Задача 11е. Чему должно быть равно манометрическое давление р_м на поверхности жидкости в закрытом резервуаре А для того, чтобы обеспечить подачу жидкости Ж в количестве Q при температуре 20ºС в открытый резервуар Б. Разность уровней в резервуарах Н. Трубопровод имеет длину 2l и диаметр d. Посередине его установлен обратный клапан К(Рисунок 4), коэффициент местного сопротивления которого ξ_кл, эквивалентная шероховатость труб Δ_э=0,75 мм. Построить пьезометрическую и напорную линии (таблица 4).



Рисунок 4

Таблица 4

Q, л/с	3,1
H, м	6,2
l, м	6,2
d, мм	60
ξкл	9
жидкость	Керосин Т-1
ρ, кг/м3	884
v, м2/с	0,28·10-4

II

I

---

Рисунок 5

Запишем уравнение Бернулли для двух сечений. За нулевой уровень примем уровень жидкости в резервуаре А.

(1)

Вычислим число Рейнольдса:



Коэффициент гидравлического сопротивления:



Скорость потока в трубопроводе:

(1)

Определим манометрическое давление:



(1)

Для построения напорной и пьезометрических линий определим потери по участкам:

(1)

А также местные потери в обратном клапане:



Скоростной напор:





Рисунок 6
Задача 13ж.

Из большого открытого резервуара А, в котором поддерживается постоянный уровень жидкости, по трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединенных трубопроводов, изготовленных из материала сталь нержавеющая, жидкость Ж при температуре 20⁰С течет в резервуар Б. Разность уровней жидкости в резервуарах А и Б равна Н. Длина труб lи l­₂, а их диаметры dиd₂ (рисунок 7) ,

Определить расход жидкости, протекающей по трубопроводам 1 и 2. В расчетах принять, что местные потери напора составляют 15% от потерь по длине ( таблица 5).


Рисунок 7
Таблица 5

Ж	Н, м	l1, м	l2, м	d1, мм	d2, мм
Алюминиевый сплав	9,8	7,1	7,4	70	50

Решение: Потери напора в каждом из трубопроводов будут складываться из местных потерь и потерь по длине, которые можно определять по формуле Дарси-Вейсбаха:

---

(2)
(2)
Расходом жидкости называется ее количество, проходящее в единицу времени через живое сечение. , где v – скорость жидкости в трубопроводе, S – площадь сечения трубопровода:



Чтобы найти скорость, составим уравнение Бернулли для сечения 1-1 и 2-2 относительно плоскости сравнения 0-0. В общем виде:
(3)
z – геометрическая высота, или геометрический напор; р/=р/g - пьезометрическая высота или пьезометрический напор (отвечает гидродинамическому давлению); v²/2g – скоростная высота или скоростной напор; h_1-2 – потери по длине (местными потерями пренебрегаем).

 – безразмерный коэффициент Кориолиса, учитывающий неравномерность распределения скоростей. Представляет собой отношение действительной кинетической энергии потока жидкости в данном сечении, протекающем в единицу времени к теоретической кинетической энергии (принимаем =1).

Для нашего случая: z₁=Н, z₂=0 (так как ось 0-0 проходит через центр тяжести сечения 2-2); р₁=р₂=р_атм; v₁= v₂=0 (скорость на поверхности жидкости в резервуаре 0).
(3)
(3)

(3)
где  - коэффициент гидравлического сопротивления, коэффициент можно определить по формуле Б. Л. Шифринсона: , _Э – эквивалентная шероховатость, для стали _Э =0.070 мм, то есть:



Формула примет вид:

Используя уравнение неразрывности:

---

, то есть
(3)
(3)

Поставим выражение (3) в (2):
(4)
Найдем отсюда скорость v₂:
(4)
(4)
(4)

Определим расход:
Ответ: Q=0.037 м³/с


Задача 18И. В бак , разделенный перегородкой на два отсека, подается вода в количестве Q = 1,4 л/с. В перегородке установлен внутренний цилиндрический насадок, диаметр которого d = 70 мм. Вода из второго отсека через отверстие d1 = 50 мм поступает наружу в атмосферу. Определить высоту уровня воды в обоих отсеках над центрами отверстий Н1 и Н2 (рисунок 8).



Рисунок 8

При установившемся движении расход Qравен расходу через отверстие d₁:
Q ₁

где μ – коэффициент расхода для малого отверстия (d< 0,1H), по справочнику μ = 0,62.

Площадь отверстия
ω ₁= = =0,0019 м²
Следовательно,
0,014  0,62  0,0019 4,43
откуда

 2,69 ; H₂ =7,23 м.

Расход через насадок



Q 

По

---

справочнику для внутреннего цилиндрического насадка ко- эффициент расхода μ = 0,71.

Площадь насадка

ω = = = 0,0012 м² (5)

Следовательно,
0,014  0,71 0,0012  4,43

и напор Н₁ – 2,69 = 1,183; Н₁ = 3,78 м. H₂=2,69.

Список использованных источников

Основная литература

1) Гиргидов А.Д. Механика жидкостей и газа(гидравлика): учебник для вузов / А.Д. Гиргидов.-М.:НФРА-М,2014-704с

2) Штеренлихт Д.В. Гидравлика. В 2-х книгах – М.: Энергоатомиздат 2005.-656с.

Дополнительная литература

3) Шейпак А.А. Гидравлика и гидропривод. Учебник в 2ч. Ч.1:Основы механики жидкости и газа. 5-еизд.,перераб. И доп.-М.:МГИУ,2006.-266с.

4)Кудунов В.А., Карташов Э.М. Гидравлика – М.: Высшая школа,2006 – 175с.

5)Справочник по гидравлическим расчетам / Под редакций П.Г Киселева.

Изд.4-е,переработ. И доп.-М.:Энергия ,1972.-312с.

6) Большаков В.А. Справочник по гидравлике.-Киев: Вища школа,1977.-280с.

---