Типовой расчет истечения жидкости
Обзор проблемы истечения жидкости. Типология насадок. Расчет истечения и расхода жидкости, через конический расходящийся насадок. Определение скорости по уравнению Бернулли для двух сечений через трубопровод в атмосферу. Анализ эпюры давления на бак.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.04.2013 |
| Размер файла | 604,6 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/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ЛИВЕНСКИЙ ФИЛИАЛ ФГОУ ВПО
«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ - УНПК»
ФАКУЛЬТЕТ ВЕЧЕРНЕГО ОБУЧЕНИЯ
Кафедра технологии машиностроения
ТИПОВОЙ РАСЧЕТ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ: ГИДРАВЛИКА
Работу выполнил:
студент Титов В. В.
Специальность 151001.
Технология машиностроения.
Преподаватель Лущик Е. А.
Ливны 2011
1. Задание
В инженерной практике часто приходится рассматривать вопросы истечения жидкости через отверстия различных форм и размеров, через различные короткие патрубки, называемые насадками, а так же через водосливы.
При этом истечения жидкости может происходить в атмосферу (незатопленные отверстия), или под уровень (затопленные отверстия), а также при постоянном или переменном напорах.
Насадки делятся на три основных типа: цилиндрические, конические и коноидальные.
Цилиндрический насадок - цилиндрический патрубок, имеющий длину порядка трех-четырех диаметров. Они делятся на внешние и внутренние насадки. Основное назначение цилиндрических насадков - с образованием вакуума насадки увеличивают пропускную способность.
Конические насадки бывают двух типов: расходящиеся и сходящиеся.
В конически расходящихся насадках в области сжатого сечения создается вакуум, как и в цилиндрических насадках, но большей величины.
Конически расходящиеся насадки отличаются значительными потерями энергии, большой пропускной способностью, малыми скоростями выхода.
Конически сходящиеся насадки имеют форму конуса, сходящегося по направлению к выходному сечению.
Основным назначением конически сходящихся насадков является увеличением скорости выхода потока с целью создания в струе большой кинетической энергии; кроме того, струя, выходящая из конически сходящегося насадка отличается компактностью и способностью на длительном расстоянии сохранять форму струи.
Коноидальный насадок представляет собой усовершенствованный конически сходящийся насадок.
Он выполняется по форме струи, вытекающей из отверстия. Такая форма насадка устраняет сжатие струи и сводит до минимума все потери энергии в вытекающей струе.
2. Определение скорости истечения и расхода через конический расходящийся насадок под уровень в соседний бак
При постоянном напоре расход жидкости через конический расходящийся насадок определяется по формуле:
(1)
Где:
- коэффициент расхода;
- площадь отверстия;
H - напор при входе в диффузор.
Скорость при выходе из конического расходящегося насадка определяется по формуле:
(2)
Где:
Коэффициент сжатия струи.
- коэффициент скорости, определяемый как:
(3)
Где:
- коэффициент Кориолиса;
- коэффициент местного сопротивления.
Принимаем следующие геометрические размеры насадка: .
И выбираем значения из таблицы 11: .
Получим:
При истечении жидкости через отверстие в тонкой стенке выбираем коэффициенты из таблицы 11: , и определяем:
Следовательно:
3. Определение скорости истечения и расхода через трубопровод в атмосферу
Для определения скорости истечения составим уравнение Бернулли для двух сечений I-I и II-II, выбрав за плоскость сравнения линию O-O.
(4)
Скоростным сечением I-I можно пренебречь:
(5)
Отсюда:
(6)
Где:
- суммарные потери при прохождении жидкости по трубопроводу;
- потери в первом трубопроводе;
- потери на вход в трубопровод 1;
- при выходе из больших резервуаров;
Где: - потери во втором трубопроводе;
Где:
Где:
Так как при последовательном соединении труб .
Уравнение Бернулли примет вид:
=
Для выполнения расчета графоаналитическим способом задаем расход через трубопровод и определяем потери в каждом трубопроводе.
При:
Q=0,1 м3/ч (0,000028 м3/с)
При:
Q=0,2 м3/ч (0,000056 м3/с)*
При:
Q=0,3 м3/ч (0,000084 м3/с)*
При:
Q=0,4 м3/ч (0,000111 м3/с)*
При:
Q=0,5 м3/ч (0,000139 м3/с)*
При:
Q=0,6 м3/ч (0,000167 м3/с)*
При: Q=0,7 м3/ч
При:
Q=0,8 м3/ч (0,000222 м3/с)*
При:
Q=0,9 м3/ч (0,00025 м3/с)*
При:
Q=1,0 м3/ч (0,000278 м3/с)*
Данные расчета сведем в таблицу 1.
Таблица 1:
|
№ п/п |
Q, |
, м/с |
, м |
, м |
, м |
||
|
м3/ч |
м3/c |
||||||
|
1 |
0,1 |
0,000028 |
0,36 |
0,044 |
0,34 |
0,384 |
|
|
2 |
0,2 |
0,000056 |
0,71 |
0,175 |
1,323 |
1,498 |
|
|
3 |
0,3 |
0,000083 |
1,07 |
0,398 |
3,004 |
3,402 |
|
|
4 |
0,4 |
0,000111 |
1,43 |
0,711 |
5,366 |
6,077 |
|
|
5 |
0,5 |
0,000139 |
1,78 |
1,102 |
8,314 |
9,416 |
|
|
6 |
0,6 |
0,000167 |
2,14 |
1,593 |
12,017 |
13,610 |
|
|
7 |
0,7 |
0,000194 |
2,50 |
2,174 |
16,400 |
18,574 |
|
|
8 |
0,8 |
0,000222 |
2,86 |
2,845 |
21,463 |
24,308 |
|
|
9 |
0,9 |
0,000250 |
3,21 |
3,584 |
27,037 |
30,621 |
|
|
10 |
1,0 |
0,000278 |
3,57 |
4,43 |
34 |
38,43 |
По суммарному графику определяем при заданном H=8м расход истечения Q=0,45 м3/ч.
4. Построить эпюры полного и избыточного давления на боковую поверхность бака A
Полное давление определяется по формуле:
(7)
Где:
- избыточное давление:
;
- атмосферное давление:
5. Определить силу давления жидкости на боковую поверхность и дно бака, если он прямоугольный
В случае, когда давление на свободной поверхности жидкости в сосуде, так же как и на внешней поверхности стенки равно атмосферному, сила давления на стенку бака равна:
(8)
Где:
- площадь боковой стенки бака
;
Сила давления на дно равна:
(9)
6. Центр давления - точка приложения силы давления
Точка приложения равнодействующей силы давления на боковые стенки будет лежать на вертикальной оси, проходящей через центр тяжести дна на глубину от поверхности жидкости в баке:
(10)
жидкость насадка трубопровод
Список использованных источников
1. Андриевская А.В., Кременецкий Н.Н., Панова М.В., Задачник по гидравлике. Изд. 2-е, переработ. и доп. Учебное пособие для гидромелиоративных и гидротехнических факультетов и вузов. - М.: «Энергия», 1970. - 424с,с ил.
2. Машиностроительная гидравлика. Примеры расчетов / В.В. Вакина, И.Д. Денисенко, А.Л. Столяров - К.: Вища шк. Головное из-во, 1986. - 208с.
3. Угинчус А.А., Гидравлика и гидравлические машины.Изд. 2-е, переработ. и доп. - Издательство Харьковского ордена трудового красного знамени государственного университета имени А.М. Горького, 1960. - 358с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Потенциальная энергия жидкости. Определение теоретической скорости и теоретического расхода (идеальная жидкость). Сравнение истечения через отверстие и внешний цилиндрический насадок. Кавитация в цилиндрическом насадке. Гидравлический удар в трубопроводе.
презентация [337,3 K], добавлен 29.01.2014Построение эпюры гидростатического давления жидкости на стенку, к которой прикреплена крышка. Расчет расхода жидкости, вытекающей через насадок из резервуара. Применение уравнения Д. Бернулли в гидродинамике. Выбор поправочного коэффициента Кориолиса.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 24.03.2012Механика жидкостей, физическое обоснование их главных свойств и характеристик в различных условиях, принцип движения. Уравнение Бернулли. Механизм истечения жидкости из отверстий и насадков и методика определения коэффициентов скорости истечения.
реферат [175,5 K], добавлен 19.05.2014Изучение механики материальной точки, твердого тела и сплошных сред. Характеристика плотности, давления, вязкости и скорости движения элементов жидкости. Закон Архимеда. Определение скорости истечения жидкости из отверстия. Деформация твердого тела.
реферат [644,2 K], добавлен 21.03.2014Теория движения жидкости. Закон сохранения вещества и постоянства. Уравнение Бернулли для потока идеальной и реальной жидкости. Применение уравнения Д. Бернулли для решения практических задач гидравлики. Измерение скорости потока и расхода жидкости.
контрольная работа [169,0 K], добавлен 01.06.2015Реальное течение капельных жидкостей и газов на удалении от омываемых твердых поверхностей. Уравнение движения идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для несжимаемой жидкости. Истечение жидкости через отверстия. Геометрические характеристики карбюратора.
презентация [224,8 K], добавлен 14.10.2013Определение веса находящейся в баке жидкости. Расход жидкости, нагнетаемой гидравлическим насосом в бак. Вязкость жидкости, при которой начнется открытие клапана. Зависимость расхода жидкости и избыточного давления в начальном сечении трубы от напора.
контрольная работа [489,5 K], добавлен 01.12.2013Постоянство потока массы, вязкость жидкости и закон трения. Изменение давления жидкости в зависимости от скорости. Сопротивление, испытываемое телом при движении в жидкой среде. Падение давления в вязкой жидкости. Эффект Магнуса: вращение тела.
реферат [37,9 K], добавлен 03.05.2011Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число. Расчет давления насыщенных паров толуола и ксилола. Определение объемов пара и жидкости, проходящих через колонну. Средние мольные массы жидкости. Определение числа тарелок, их гидравлический расчет.
курсовая работа [262,6 K], добавлен 27.01.2014Поле вектора скорости: определение. Теорема о неразрывности струн. Уравнение Бернулли. Стационарное течение несжимаемой идеальной жидкости. Полная энергия рассматриваемого объема жидкости. Истечение жидкости из отверстия.
реферат [1,8 M], добавлен 18.06.2007Определение силы гидростатического давления жидкости на плоские и криволинейные поверхности, в закрытом резервуаре. Специфические черты гидравлического расчета трубопроводов. Определение необходимого давления рабочей жидкости в цилиндре и ее подачу.
контрольная работа [11,4 M], добавлен 26.10.2011Создание модели движения жидкости по сложному трубопроводу с параллельным соединением труб и элементов. Уравнения механики жидкости и газа для подсчета потерь на трение. Определение числа Рейнольдса. Система уравнений Бернулли в дифференциальной форме.
контрольная работа [383,5 K], добавлен 28.10.2014Анализ и особенности распределения поверхностных сил по поверхности жидкости. Общая характеристика уравнения Бернулли, его графическое изображение для потока реальной жидкости. Относительные уравнение гидростатики как частный случай уравнения Бернулли.
реферат [310,4 K], добавлен 18.05.2010Расчет 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 29.01.2014Расчет потерь напора при турбулентном режиме движения жидкости в круглых трубопроводах и давления нагнетания насоса, учитывая только сопротивление трения по длине. Определение вакуума в сечении, перемешивания жидкости, пульсации скоростей и давлений.
контрольная работа [269,2 K], добавлен 30.06.2011Основные функции рабочей жидкости в гидравлических системах. Выбор рабочей жидкости. Расчет гидравлического цилиндра, расхода жидкости при перемещениях рабочих органов. Способы обеспечения нормальной работы гидропривода, тепловой расчет гидросистемы.
курсовая работа [309,5 K], добавлен 21.10.2014Три случая относительного покоя жидкости в движущемся сосуде. Методы для определения давления в любой точке жидкости. Относительный покой жидкости в сосуде, движущемся вертикально с постоянным ускорением. Безнапорные, напорные и гидравлические струи.
презентация [443,4 K], добавлен 18.05.2019Расчет характеристик установившегося прямолинейно-параллельного фильтрационного потока несжимаемой жидкости. Определение средневзвешенного пластового давления жидкости. Построение депрессионной кривой давления. Определение коэффициента продуктивности.
контрольная работа [548,3 K], добавлен 26.05.2015Исследование распространения акустических возмущений в смесях жидкости с газовыми пузырьками с учетом нестационарных и неравновесных эффектов межфазного взаимодействия. Расчет зависимости фазовой скорости и коэффициента затухания в пузырьковой жидкости.
курсовая работа [433,2 K], добавлен 15.12.2014Исследование основных величин, определяющих процесс кипения: температуры и давления насыщения, удельной теплоты парообразования, степени сухости влажного пара. Определение массового расхода воздуха при адиабатном истечении через суживающееся сопло.
лабораторная работа [5,4 M], добавлен 04.10.2013
