Основы гидравлики, расчет показателей трубопровода
Нахождение вертикальной и горизонтальной составляющей силы давления воды на различные части плотины. Расчет давления воздуха на выходе из диффузора. Определение скорости истечения и расхода воды в трубопроводе, построение напорной пьезометрической линии.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.03.2016 |
| Размер файла | 220,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Задача 1.
Поршневой компрессор всасывает атмосферный воздух при давлении р0 =100 кПа и температуре t0 =17°C в количестве Q = 8,33 Ч 10-2 м3/с. И нагнетает его в резервуар емкостью W = 12 м3. Через сколько минут давление в резервуаре поднимется до р1 =600 кПа, если при сжатии температура воздуха повышается до t0 =77°C?
Решение. По закону Шарля, за счет изменения температуры и давления объем газа увеличится в:
Ю раз
Значит, фактически, время заполнения нужно искать для объема
W : 4,97 = 12 : 4,97 = 2,41 м3.
Тогда искомое время в секундах:
с, или 28,98 / 60 = 0,483 мин.
Задача 2.
Найти вертикальную и горизонтальную составляющие силы давления воды на 1 м длины платины, а также опрокидывающий момент относительно точки О, если Н = 5 м, b = 1 м, a = 60°.
Решение. Отдельно найдем вертикальные и горизонтальные составляющие давления на вертикальную и наклонную части плотины.
На рисунке отдельно показано действия сил давления на наклонную и вертикальную части плотины.
Так, на вертикальную (не наклонную) часть плотины действует только горизонтальная составляющая, равная по модулю
Па.
В этой формуле м - глубина погружения центра вертикальной части плотины.
Наклонную плоскость можно считать гипотенузой прямоугольного треугольника большим катетом м. При этом гипотенуза имеет длину м, откуда площадь наклонной стенки 4.62 м2.
Центр тяжести наклонной составляющей находится на глубине
м.
Центр давления наклонной плоскости
м.
Модуль давления жидкости в этой точке
Па.
При этом горизонтальная составляющая давления:
Па.
Вертикальная составляющая:
Па.
Для расчета опрокидывающего момента относительно точки О учтем, что точка приложения давления на вертикальную часть плотины находится на высоте м; точка приложения давления на наклонную часть плотины находится на расстоянии м.
Тогда опрокидывающий момент равен:
Н•м.
Задача 3.
Давление в нагнетательном патрубке вентилятора диаметром м, подающего воздух плотностью кг/м3, в количестве Q = 0,833 Ч 10-2 м3/с, при избыточном давлении Па, установлен диффузор с диаметром выходного сечения м. Определить давление воздуха на выходе из диффузора. Изменения в плотности воздуха и давлении диффузора не учитывать.
Решение.
Поскольку изменение плотности можно не учитывать, можно применить уравнение неразрывности:
. Отсюда соответственно скорости соответственно в нагнетательной трубке и в диффузоре:
м/с;
м/с.
Поскольку изменение плотности и давления можно не учитывать, то можно применить формулу:
,
где =0,1 МПа - атмосферное давление.
Атмосферное давление необходимо учесть, т.к. вентилятор не является замкнутой системной.
Отсюда искомое давление в диффузоре:
МПа.
Задача 4.
Резервуары А и В соединены горизонтальной чугунной трубой переменного сечения с длинами участков м, м и диаметрами м и м. По трубе движется вода при температуре t =15°C и напоре Н = 8 м. Определить расход в трубопроводе и построить напорную пьезометрическую линию, если в резервуаре А манометрическое давление на свободной поверхности воды МПа, высота h = 1 м.
Решение.
Уравнение Бернулли:
r·u2/2 + Р + r·g·h = соnst.
Уравнение Бернулли для этой системы:
r·u2/2 + РМ + r·g·(h+Н) = r·g·h + Ратм.
Преобразуем это уравнение и найдем скорость течения жидкости:
r·u2/2 + РМ + r·g·Н = Ратм.
r·u2/2 = Ратм - РМ - r·g·Н.
м/с.
Искомый расход с учетом потерь в соединительных трубах находится по формуле:
= 11,62 м/с.
Для построения пьезометрических линий, найдем пьезометрические высоты соответственно в точках А и В:
м.
Тогда пьезометрическая линия выглядит следующим образом:
сила давление вода трубопровод
Задача 5.
При производстве земляных работ способом гидромеханизации для размыва грунта водой применяют гидромониторы. С целью увеличения выходной скорости струи гидромонитор снабжается конически сходящейся насадкой. Угол конуса насадки . Определить скорость истечения и расход воды, если напор на выходе из насадки H = 60 м и диаметр выходного отверстия м.
Решение.
Расход воды без насадка
м3/с
Если имеется конический сходящийся конический насадок с углом конуса , то, согласно Приложению 12 к методическим указаниям, скорость истечения воды нужно находить с учетом коэффициентов расхода и скорости:
м/с2.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение диаметра трубы сифона. Определение режима движения жидкости в коротком трубопроводе и нахождение области сопротивления. Построение напорной и пьезометрической линии при принятом диаметре трубы. Нахождение разности уровней воды в водоемах.
контрольная работа [189,5 K], добавлен 19.08.2013Определение увеличение объема жидкости после ее нагрева при атмосферном давлении. Расчет величины и направления силы гидростатического давления воды на 1 метр ширины вальцового затвора. Определение скорости движения потока, давления при входе в насос.
контрольная работа [474,0 K], добавлен 17.03.2016Определение плотности бензина при заданных данных без учета капиллярного эффекта. Расчет давления жидкости, необходимого для преодоления усилия, направленного вдоль штока. Вычисление скорости движения воды в трубе. Определение потерей давления в фильтре.
контрольная работа [358,4 K], добавлен 09.12.2014Определение абсолютного и избыточного гидростатического давления воды на определенной глубине от поршня, максимальной глубины воды в водонапорном баке, силы избыточного гидростатического давления на заслонку, предельной высоты центробежного насоса.
контрольная работа [195,9 K], добавлен 26.06.2012Абсолютное и избыточное давление в точке, построение эпюры избыточного давления. Определение силы избыточного давления на часть смоченной поверхности. Режим движения воды на каждом участке короткого трубопровода. Скорость в сжатом сечении насадки.
контрольная работа [416,8 K], добавлен 07.03.2011Назначение регенеративных подогревателей питательной воды низкого давления и подогревателей сетевой воды. Использование в качестве греющей среды пара промежуточных отборов турбин для снижения потерь теплоты в конденсаторах. Повышение термического КПД.
курсовая работа [886,6 K], добавлен 23.10.2013Краткая характеристика подогревателя высокого давления ПВД-5 турбины ПT-135/165-130/15. Определение его основных параметров: расхода воды, температуры, теплоперепадов, тепловых нагрузок охладителя пара и конденсата, площадей поверхностей теплообмена.
курсовая работа [187,1 K], добавлен 04.07.2011Определение зависимости сопротивления сети от скорости потока, расчет сопротивления для определенного значения. Принцип работы и внутреннее устройство насосной установки, определение расхода воды в зависимости от перепада давления на дифманометре.
курсовая работа [75,8 K], добавлен 21.02.2009Понятия и устройства измерения абсолютного и избыточного давления, вакуума. Определение силы и центра давления жидкости на цилиндрические поверхности. Границы ламинарного, переходного и турбулентного режимов движения. Уравнение неразрывности для потока.
контрольная работа [472,2 K], добавлен 08.07.2011Процесс расширения пара в турбине в h,s-диаграмме. Баланс основных потоков пара и воды. Определение расхода пара на приводную турбину. Расчет сетевой подогревательной установки, деаэратора повышенного давления. Определение тепловой мощности энергоблоков.
курсовая работа [146,5 K], добавлен 09.08.2012Строение простых и сложных трубопроводов, порядок их расчета. Расчет короткого трубопровода, скорости потоков. Виды гидравлических потерь. Определение уровня воды в напорном баке. Расчет всасывающего трубопровода насосной установки, высота ее установки.
реферат [1,7 M], добавлен 08.06.2015Описание экспериментальной установки, принцип измерения давления воздуха и определение его оптимального значения. Составление журнала наблюдения и анализ полученных данных. Вычисление барометрического давления аналитическим и графическим методом.
лабораторная работа [59,4 K], добавлен 06.05.2014Построение теплового процесса расширения пара в турбине. Определение расхода охлаждающей воды в конденсаторе. Исследование эффективности ПГУ при многоступенчатом сжатии воздуха в компрессоре. Определение и расчет мощности, развиваемой паровой турбиной.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.05.2014Параметры пара и воды турбоустановки. Протечки из уплотнений турбины. Регенеративные подогреватели высокого давления. Деаэратор питательной воды. Установка предварительного подогрева котельного воздуха. Расширитель дренажа греющего пара калориферов.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 06.03.2012Выбор источника водоснабжения, анализ показателей качества исходной воды. Расчет предочистки и декарбонизатора. Анализ расхода воды на собственные нужды. Методы коррекции котловой и питательной воды. Характеристика потоков конденсатов и схемы их очистки.
курсовая работа [447,6 K], добавлен 27.10.2011Определение количества воды, которое необходимо дополнительно подать в трубопровод, чтобы давление в нем поднялось до значения по манометру. Оценка абсолютного и вакуумметрического давления в сосуде. Равнодействующая сила воздействия воды на стенку.
контрольная работа [81,6 K], добавлен 27.12.2010Определение числовых значений объёмного, массового и весового расхода воды, специфических характеристик режима движения, числа Рейнольдса водного потока, особенности вычисления величины гидравлического радиуса трубопровода в условиях подачи воды.
задача [25,1 K], добавлен 03.06.2010Особенности причин появления и расчет на трех участках по длине трубы коэффициента гидравлического трения, потерь давления, потерь напора на трение, местных потерь напора при описании прохождения воды в трубопроводе при условиях турбулентного движения.
задача [250,4 K], добавлен 03.06.2010Расчет простого трубопровода, методика применения уравнения Бернулли. Определение диаметра трубопровода. Кавитационный расчет всасывающей линии. Определение максимальной высоты подъема и максимального расхода жидкости. Схема центробежного насоса.
презентация [507,6 K], добавлен 29.01.2014Определение поля скоростей и вихревого поля. Нахождение критических точек, расчет обтекаемого контура и линий тока. Определение распределения давления на обтекаемый контур, направления и величины главного вектора сил давления. Построение эпюр напряжений.
курсовая работа [230,9 K], добавлен 04.05.2011
