Гидравлический расчет коротких трубопроводов
Схема напорной сети. Расчет объемного расхода жидкости. Использование критерия Рейнольдса для вычисления скорости в трубопроводе, учёт вязкости и гидравлического трения. Проверка соответствия турбулентного движения квадратичной области сопротивления.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.05.2017 |
| Размер файла | 814,5 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://allbest.ru
Липецкий государственный технический университет
Кафедра промышленной теплоэнергетики
ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ
по дисциплине: “Гидрогазодинамика”
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОРОТКИХ ТРУБОПРОВОДОВ
Студент Ивакин А.А.
Руководитель: доцент Севостьянов А.В.
Липецк, 2017
Содержание
1. Задание
2. Расчет объемного расхода воды
3. Расчёт показания манометра h3 и напора, создаваемого насосом
4. Проверка соответствия турбулентного движения квадратичной области сопротивления
5. Результаты расчета
Список источников
1. Задание
Рисунок 1. Схема сети
Для приведенной на рисунке 1 схемы найти объемный расход жидкости и показание манометра h3, если течение установившееся, а характеристики системы следующие: H0 = 1,5 м; lВС = 3 м; dВС = 100 мм; l2 = 65 м; d2 = 120 мм;
ДЭ1 = ДЭ1 = 0,8 мм; h2 = 500 мм; жФ = 4,8; ж1 = 0,5; жВ = 4,0; М3-pМ3 = 20 кПа;
h4 = 800 мм; H = 8 м; показание манометра М2-pМ2 = 0,08 МПа; показание вакуумметра М1-pМ1 = 0,019 МПа; zВ = 1,0 м. Температура жидкости t = 6 oC. Проверить, соответствует ли турбулентное движение квадратичной области сопротивления. Определить напор, создаваемый насосом.
2. Расчет объемного расхода воды
Рассмотрим первую часть трубопровода (см. рисунок 2). Запишем уравнение Бернулли в общем виде:
где - пьезометрический напор;
- динамический напор;
- потери напора.
Размещено на http://allbest.ru
Рисунок 2. Расчетная схема для определения объемного расхода жидкости
Проведем плоскость сравнения 0-0. Выберем два живых сечения 1-1 и 2-2 (см. рисунок 2).
Распишем величины уравнения Бернулли для этой схемы:
- для сечения 1-1:
- для сечения 2-2:
С учетом всего выше написанного, уравнение Бернулли примет следующий вид:
Потери напора определяются следующим образом:
где - потери напора на трение по длине трубы;
- потери напора на местных сопротивлениях.
Потери напора на трение по длине трубы определяются по формуле ДАрси:
где - коэффициент гидравлического трения.
Потери напора на местных сопротивлениях определяются по формуле Вейсбаха:
где - сумма коэффициентов местных сопротивлений.
С учетом вышеизложенного запишем потери напора для первой части схемы (рисунок 2):
Вышеприведенное выражение содержит два неизвестных параметра: и . Условно будем считать, что в данном случае потери напора равны нулю.
Тогда теоретическая скорость жидкости в трубе:
Для определения режима течения жидкости найдем критерий Рейнольдса:
где - коэффициент кинематической вязкости.
где - коэффициент динамической вязкости;
Область сопротивления:
Труба гидравлически шероховатая, коэффициент гидравлического трения найдем по формуле Никурадзе:
Потери напора:
Подставим выражение потерь напора в уравнение Бернулли:
Отсюда скорость равна:
Критерий Рейнольдса для полученной скорости:
следовательно, режим течения турбулентный.
Область сопротивления:
Снова получаем область гидравлически шероховатых труб. Коэффициент гидравлического трения вычисляется по формуле Никурадзе. Так как величины, входящие в расчет остались неизменными, то в дальнейшем пересчет не нужен. Следовательно, найденная скорость будет являться действительной скоростью течения жидкости (.
Определим объемный расход жидкости:
где - площадь поперечного сечения трубопровода;
3. Расчёт показания манометра h3 и напора, создаваемого насосом
Рассмотрим вторую часть трубопровода (см. рисунок 3).
Запишем уравнение Бернулли в общем виде:
Рисунок 3. Расчетная схема для определения показания манометра h3
Проведем плоскость сравнения 0-0. Выберем два живых сечения 1-1 и
2-2 (см. рисунок 3).
Распишем величины уравнения Бернулли для этой схемы:
- для сечения 1-1:
- для сечения 2-2:
Скорость в трубопроводе 2 можем найти из условия, что расход во всей системе постоянен. Согласно этому можно записать:
Критерий Рейнольдса:
Область сопротивления:
Труба гидравлически шероховатая, коэффициент гидравлического трения найдем по формуле Никурадзе:
Потери напора:
Из уравнения Бернулли найдем давление в точке А:
Высоту h3 найдем из следующего условия:
откуда
Напор, развиваемый насосом - это разность двух удельных полных механических энергий, отнесенных к единице веса жидкости, за насосом и перед ним:
4. Проверка соответствия турбулентного движения квадратичной области сопротивления
Если , то имеется турбулентный режим течения в квадратичной области сопротивления.
Первая часть схемы.
> 2300 - режим течения турбулентный.
.
Вторая часть схемы.
> 2300 - режим течения турбулентный.
.
Видно, что все течения во всех частях схемы удовлетворяют неравенству. Это позволяет говорить о турбулентном режиме движения в квадратичной области сопротивления.
5. Результаты расчета
В ходе расчетного задания было доказано, что потери напора пропорциональны квадрату скорости, коэффициент гидравлического трения не зависит от числа Рейнольдса, а зависит от гладкости, что соответствует квадратичной области сопротивления.
Были получены следующие величины:
- объемный расход жидкости, V=28,5 л/с;
- напор, создаваемый насосом, hНАСОСА=10,82 м;
- показание манометра, h3=1,56 м.
гидравлический трубопровод турбулентный рейнольдс
Список источников
1. Повх И. Л. Техническая гидромеханика. 2-е изд., доп. Л., «Машиностроение» (Ленинградское отд-ние), 1976. 504 с. с ил.
2. Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика. М.: Машиностроение, 1987. - 440 с.
3. Задания для проверки знаний студентов по разделу «Гидравлический расчёт коротких трубопроводов»/Липецкий государственный технический университет; Составители Л.И. Урбанович, Е.М. Крамченков. Липецк, 1997.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Нахождение объемного расхода воды в трубопроводе и показателей манометра. Проверка соответствия турбулентного движения квадратичной области сопротивления. Решение уравнения Бернулли. Определение напора развиваемого насосом при перекачке жидкости.
курсовая работа [311,3 K], добавлен 26.10.2011Построение схемы трубопровода. Определение режима движения жидкости. Определение коэффициентов гидравлического трения и местных сопротивлений, расхода жидкости в трубопроводе, скоростного напора, потерь напора на трение. Проверка проведенных расчетов.
курсовая работа [208,1 K], добавлен 25.07.2015Разбиение трубопровода на линейные участки. Определение режима движения жидкости в трубопроводе. Значения коэффициентов гидравлического трения и местного сопротивления. Скорость истечения жидкости из трубопровода. Скоростные напоры на линейных участках.
курсовая работа [224,9 K], добавлен 06.04.2013Разбиение трубопровода на линейные участки. Определение режима движения жидкости в трубопроводе. Определение значений числа Рейнольдса, значений коэффициентов гидравлического трения и местного сопротивления. Скорость истечения жидкости из трубопровода.
курсовая работа [233,4 K], добавлен 26.10.2011Теоретические основы гидравлического расчета сифонных сливов и сложных трубопроводов. Определение расхода жидкости через сифонный слив и проверка его работоспособности. Исследование возможности увеличения расхода жидкости путем изменения ее температуры.
контрольная работа [225,4 K], добавлен 24.03.2015Определение скорости поршня и расхода жидкости в трубопроводе. Построение напорной и пьезометрической линий для трубопровода. Определение максимально возможной высоты установки центробежного насоса над уровнем воды. Составление уравнения Бернулли.
контрольная работа [324,1 K], добавлен 07.11.2021Определение скорости движения среды в нагнетательном трубопроводе. Расчет полного гидравлического сопротивления сети и напора насосной установки. Определение мощности центробежного насоса и стандартного диаметра трубопровода. Выбор марки насоса.
контрольная работа [38,8 K], добавлен 03.01.2016Вычисление параметров гидродвигателя, насоса, гидроаппаратов, кондиционеров и трубопроводов. Выбор рабочей жидкости, определение ее расхода. Расчет потерь давления. Анализ скорости рабочих органов, мощности и теплового режима объемного гидропривода.
курсовая работа [988,0 K], добавлен 16.12.2013Обзор автоматизированных гидроприводов буровой техники. Выбор рабочей жидкости гидропривода. Определение расхода жидкости и расчет гидравлической сети. Расчет объема масляного бака. Требования безопасности при работе с гидравлическим оборудованием.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 22.09.2011Определение массы поглощаемого вещества и расхода поглотителя; выбор оптимальной конструкции тарелки. Расчет скорости газа, диаметра и гидравлического сопротивления абсорбера. Оценка расхода абсорбента и основных размеров массообменного аппарата.
реферат [827,2 K], добавлен 25.11.2013Анализ работы гидропривода при выполнении элементов цикла. Расчет гидравлического цилиндра, расхода жидкости при перемещениях рабочих органов. Расчет подачи насоса, трубопроводов и их выбор. Принципиальная схема гидропривода. Проектирование гидроцилиндра.
курсовая работа [229,5 K], добавлен 08.10.2012Расчет внутреннего диаметра трубопровода, скорость движения жидкости. Коэффициент гидравлического трения, зависящий от режима движения жидкости. Определение величины потерь. Расчет потребного напора. Построение рабочей характеристики насосной установки.
контрольная работа [187,7 K], добавлен 04.11.2013Описание конструкции гидромотора. Гидравлический расчет: мощности, прочности, среднего расхода, рабочего объема, размеров составляющих его деталей, выбор подшипников. Балансовый расчет: определение механического, гидравлического, объемного и полного КПД.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 18.03.2010Принцип действия и схема объемного гидропривода бульдозера. Определение мощности привода, насоса, внутреннего диаметра гидролиний, скоростей движения жидкости. Выбор гидроаппаратуры, кондиционеров рабочей жидкости. Расчет гидромоторов и гидроцилиндров.
курсовая работа [473,2 K], добавлен 19.10.2009Выбор рабочей жидкости манипулятора. Расчет мощности и подачи насосов. Определение параметров распределителя. Выбор регулирующей и направляющей гидроаппаратуры. Расчет диаметров трубопроводов, потерь давления во всасывающем трубопроводе. Выбор фильтров.
курсовая работа [969,7 K], добавлен 09.06.2012Равновесная зависимость системы газ-жидкость. Уравнение математического баланса. Программа для расчета насадочного абсорбера. Расчет удерживающей способности насадки. Изменение гидравлического сопротивления и скорости изменения расхода жидкости.
контрольная работа [59,2 K], добавлен 31.01.2009Определение и построение кривой скорости сушки. Cопоставление расчетного и опытного значений коэффициента массоотдачи. Определение критерия Рейнольдса. Расчет интенсивности испарения влаги. Динамический коэффициент вязкости воздуха и скорость обдува.
лабораторная работа [1,0 M], добавлен 27.03.2015Гидравлический расчет статических характеристик гидропривода с машинным регулированием. Выбор управляющего устройства давления. Расчет и выбор трубопроводов. Расчет потерь давления и мощности в трубопроводе. Определение теплового режима маслобака.
курсовая работа [122,4 K], добавлен 26.10.2011Назначение величины рабочего давления в гидросистеме, учет потерь. Определение расчетных выходных параметров гидропривода, диаметров трубопроводов. Расчет гидроцилиндров и времени рабочего цикла. Внутренние утечки рабочей жидкости; к.п.д. гидропривода.
курсовая работа [869,4 K], добавлен 22.02.2012Расчет скорости потоков и потерь напора в трубопроводах. Напорная и пьезометрическая линии. Схема системы подачи и распределения воды. Получение напоров в узлах и расходов по участкам. Потери напора по кольцу. Определение гидравлического уклона.
курсовая работа [941,3 K], добавлен 13.11.2014
