Министерство высшего образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Кафедра «Гидрогазодинамика трубопроводных систем и гидромашины»

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Гидравлический расчет сложного трубопровода и элементов оборудования»

по дисциплине «Гидравлика и нефтегазовая гидромеханика»

Выполнил: студент гр. БМТ-19-03 _____________ П.А. Багина

(подпись, дата)
Проверил: _____________ Л.Р. Байкова

(подпись, дата)

Уфа 2021

СОДЕРЖАНИЕ

---

1 Задача 2.18
Замкнутый резервуар с нефтью (ρ = 900 кг/м³) разделен на две части плоской перегородкой, имеющей квадратное отверстие со стороной а = 1 м. Давление над нефтью в левой части резервуара определяется показанием манометра M = 15 кПа, а в правой - показанием вакуумметра V = 10 кПа. Уровни нефти указаны на эскизе. Найти величину Р и плечо х результирующей силы давления на крышку, закрывающую отверстие в перегородке.

Рисунок 1 – Схема к задаче
Решение:

Сила манометрического давления на перегородку приложена в центре тяжести перегородки и направлена слева направо

.

Сила вакууметрического давления приложена там же и направлена справа налево

.

Сила гидростатического давления жидкости на плоскую стенку

,

где – расстояние от свободной поверхности до центра тяжести стенки площадью .

Точка приложения – центр давления

,

где – центральный момент инерции.

Сила давления слева

.

Расстояние от свободной поверхности до центра давления слева

.

Сила давления справа

.

Расстояние от свободной поверхности до центра давления справа

.

Суммарная сила

.

Рассмотрим схему сил и обозначим

---

,

.

.

Рисунок 2 – Схема действия сил
Ответ: .
2 Задача 3.1
Определить величины и направления сил давления воды на плоское и полусферическое днища цилиндрическою сосуда диаметром D = 1 м в трех случаях: y = + D/5, y = - D/5, y = 0.

Показать на чертеже горизонтальные и вертикальные составляющие и полные силы давления воды на днища.

Рисунок 3 – Схема к задаче

Решение

Площадь вертикальной проекции плоского и полусферического днища

м².

Горизонтальная составляющая силы давления

,

где – избыточное давление в центре тяжести днища.

1) м; Па; Н;

2) м; Па; Н;

3) м; Па; Н.


Рисунок 4 – Схема действия сил

Вертикальная составляющая силы давления на полусферическую крышку во всех трех случаях одинакова, так как объем тела давления одинаков и равен

м³.

Вертикальная составляющая силы давления

,

---

Н.

Суммарная сила давления:

1) Н кН,

, ;

2) Н кН,

, ;

3) Н = 2,57 кН, вертикальная сила проходит через центр тяжести полусферы.


3 Гидравлический расчет разветвленного трубопровода
Выполнить гидравлический расчет разветвленного трубопровода, схема которого прилагается. Определить P_вх, Q₁ = Q₂, Q₃, Q₄.

Рисунок 5 – Схема разветвленного трубопровода

Исходные данные:

Проектный расход, м³/ч _____________

Перекачиваемая жидкость ρ = 900 кг/м³; ν = 30⋅10^-6 м²/c

Температура перекачки __________________________

Эквивалентная шероховатость_К_э = 0,2 мм___________

№	l, м	d, мм	zн, м	zк, м	Pн, кПа	Pк, кПа	Q, м3/ч	Примечание
1	50	100	z1 = 0	zвх = 2	P01 = Pат	Pвх - ?
2	200	100	zвых = 2	zЕ	Pвых = 800	PЕ
3	150	60	zЕ	z3 = 6	PЕ	P03 = 100
4	130	80	zЕ	z4 = 6	PЕ	P04 = 100

---

3.1. Теоретическая часть.

Для решения сформулированных выше задач составляется система уравнений, устанавливающая связи между размерами труб, расходами жидкости, напорами. Эта система состоит из уравнений баланса расходов для каждого узла и уравнений Бернулли для каждой ветви трубопровода. При этом в сложных трубопроводах можно пренебрегать относительно малыми местными потерями напора в узлах. Это позволяет считать одинаковыми напоры потоков в концевых сечениях труб, примыкающих к данному узлу, и оперировать в уравнениях Бернулли понятием напора в данном узле.

Уравнение Бернулли для участка трубопровода 1-2 записывается в виде

(1)

где z – геометрический напор, м;

– пьезометрический напор, м;

– скоростной напор, м;

– коэффициент Кориолиса;

– потери напора, м.

В данной курсовой работе участки, для которых записываются уравнения Бернулли, на всём протяжении имеют постоянный диаметр, поэтому и .

Потери напора в трубах выражаются формулой Дарси–Вейсбаха (см.[2] стр. 103):

, (2)

где L – длина трубы;

d – диаметр трубы;

λ – коэффициент сопротивления трения;

ξ – коэффициент местного сопротивления;

υ – средняя скорость потока в трубе.

Поскольку средняя скорость потока в трубе выражается формулой

, (3)

где Q – расход жидкости в трубе;

то потери напора можно написать в следующем виде

. (4)

Коэффициент гидравлического сопротивления λ зависит от режима течения жидкости и является функцией расхода

---

Смотрите также файлы

• Рефератконспект Практический материал. Вопросы к занятию по теме Что представляет собой реферат.docx

• Пп урока в теме Тема учебного занятия Контрольные, практические работы.docx

• Доклад по обж.docx

• Особенности содержания обновленных фгосооо, фгос соо.docx

• Монография отв. Ред канд. Юрид. Наук Ж. Ж. Треногов Т2 Киров издво Волына, 2014.docx