ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 534
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Обозначения: Б – бензин, В – вода, К – керосин, ДТ –дизельное топливо,
Н – нефть.
З
адача 3с.2. Определить расход воды в трубе диаметром d1, имеющей плавное сужение до диаметра d2, если показания пьезометров: до сужения h1; в сужении h2.| Величина | Варианты | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| d1, мм | 100 | 80 | 60 | 150 | 40 | 100 | 80 | 60 | 50 | 100 |
| d2, мм | 50 | 50 | 30 | 100 | 20 | 40 | 40 | 20 | 20 | 30 |
| h1, см | 90 | 100 | 50 | 100 | 30 | 80 | 90 | 60 | 70 | 100 |
| h2, см | 30 | 40 | 20 | 30 | 10 | 30 | 30 | 20 | 30 | 20 |
Задача 3с.3. Насос нагнетает жидкость Ж в напорный бак, где установились постоянный уровень на высоте H и постоянное давление р2. Манометр, установленный на выходе из насоса на трубе диаметром d1, показывает p1. Определить расход жидкости Q, если диаметр искривленной трубы, подводящей жидкость к баку, равен d2; коэффициент сопротивления этой трубы принят равным ζ.
| Величина | Варианты | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| Ж | В | Б | К | ДТ | Н | В | Б | ДТ | К | Н |
| H, м | 2,5 | 3 | 1,5 | 1 | 2 | 3,5 | 2,5 | 2 | 1,5 | 3 |
| p1, МПа | 0,3 | 0,35 | 0,2 | 0,1 | 0,25 | 0,3 | 0,25 | 0,2 | 0,15 | 0,25 |
| р2, МПа | 0,2 | 0,3 | 0,15 | 0,05 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,1 | 0,1 | 0,2 |
| d1, мм | 75 | 65 | 32 | 40 | 75 | 89 | 40 | 65 | 89 | 75 |
| d2, мм | 50 | 40 | 20 | 25 | 50 | 65 | 25 | 40 | 65 | 50 |
| ζ | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,5 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
Обозначения: Б – бензин, В – вода, К – керосин, ДТ –дизельное топливо,
Н – нефть.
З
адача 3с.4. Определить расход жидкости Ж, вытекающей из трубы диаметром d через плавное расширение (диффузор) и далее по трубе диаметром D в бак. Коэффициент сопротивления диффузора ξдиф (отнесен к скорости в трубе диаметром d), показание манометра pм; высота h, H. Учесть потери на внезапное расширение, потерями на трение пренебречь, режим течения считать турбулентным.| Величина | Варианты | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| Ж | В | Б | К | ДТ | Н | Б | К | ДТ | Б | В |
| d, мм | 12 | 16 | 18 | 20 | 22 | 24 | 12 | 16 | 18 | 22 |
| D, мм | 16 | 20 | 22 | 24 | 28 | 28 | 18 | 18 | 22 | 24 |
| ξдиф | 0,05 | 0,2 | 0,1 | 0,3 | 0,2 | 0,25 | 0,1 | 0,2 | 0,15 | 0,3 |
| pм, кПа | 15 | 20 | 18 | 22 | 20 | 16 | 12 | 14 | 15 | 17 |
| h, м | 0,3 | 0,5 | 0,6 | 0,4 | 0,7 | 0,5 | 0,8 | 0,4 | 0,6 | 0,5 |
| Н, м | 3,5 | 5 | 4 | 5 | 6 | 4,5 | 3 | 5,5 | 7 | 6 |
Обозначения: Б – бензин, В – вода, К – керосин, ДТ –дизельное топливо,
Н – нефть.
З
адача 3с.5. По трубопроводу диаметром d насос перекачивает жидкость Ж на высоту Н. Коэффициент сопротивления вентиля ζ = 8. За какое время насос наполнит резервуар емкостью W, если манометр, установленный на выходе из насоса, показывает избыточное давление рм.Сопротивлением трубопровода пренебречь.
| Величина | Варианты | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| Ж | В | Б | К | ДТ | Н | Б | К | В | Б | Н |
| d, мм | 80 | 100 | 80 | 60 | 300 | 80 | 100 | 60 | 50 | 200 |
| Н, м | 8 | 15 | 12 | 10 | 80 | 10 | 5 | 20 | 8 | 40 |
| W, м3 | 40 | 50 | 100 | 20 | 1500 | 80 | 50 | 500 | 40 | 1000 |
| pм, кПа | 250 | 300 | 200 | 400 | 1000 | 150 | 150 | 500 | 250 | 800 |
Обозначения: Б – бензин, В – вода, К – керосин, ДТ –дизельное топливо,
Н – нефть.
4. Истечение жидкости через отверстия, насадки
Современная гидравлическая аппаратура работает при значительных давлениях и имеет большое количество форсунок, жиклеров, дросселей и других деталей, работающих по типу отверстий в тонкой или толстой стенке.
В процессе истечения потенциальная энергия жидкости, находящейся в резервуаре, переходит в кинетическую энергию струи.
Основным вопросом, который интересует в данном случае, является определение скорости истечения и расхода жидкости для различных форм отверстий и насадков.
Скорость истечения определяется по формуле
, (4.1)где
– расчетный напор;
- коэффициент местного сопротивления.Расход жидкости определяется как произведение действительной скорости истечения на фактическую площадь сечения струи. Вследствие сжатия струи, площадь ее сечения меньше площади отверстия. Степень этого сжатия учитывается с помощью коэффициента сжатия:
где Sс и Sо - площади поперечного сечения струи и отверстия соответственно; dс и dо - диаметры струи и отверстия соответственно.
(4.2)Часто вместо расчетного напора Hиспользуют перепад давления
, тогда
(4.3)Значения коэффициента сжатия ε, сопротивления ζ, скорости φ и расхода μ при истечении жидкости через отверстие в тонкой стенке определяются числом Рейнольдса. Для маловязких жидкостей (вода, бензин, керосин), истечение которых происходит при достаточно больших числах Рейнольдса (Re>105), коэффициенты истечения практически не меняются (ε = 0,64, ζ = 0,065, φ = 0,97, α = 1 и μ = 0,62).
При истечении жидкости под уровень скорость и расход определяются по таким же формулам, но коэффициенты истечения несколько меньше, чем при свободном.
Внешний цилиндрический насадок представляет короткую трубку, приставленную к отверстию снаружи, либо отверстие с диаметром в 2 и более раз меньше толщины стенки. Истечение через такой насадок в газовую среду может происходить в двух режимах: безотрывном и отрывном.
При безотрывном режиме струя после входа в насадок сжимается примерно так же, как и при истечении через отверстие в тонкой стенке, затем постепенно расширяется до размеров отверстия из насадка выходит полным сечением.
Коэффициент расхода μ зависит от относительной длины насадка