Задача №1 Определение гидравлических потерь

Гидравлическая система, состоит из насоса 1, трубопровода 2 и резервуара 4. На трубопроводе 2 установлен обратный клапан 3, препятствующий опорожнению резервуара при выключенном насосе.

Рис. 5 Схема гидравлической системы.

Насос подает рабочую жидкость плотностью по трубопроводу 2 длиной I в резервуар 4, при этом ее расход равен Q. Давление в резервуаре поддерживается постоянным. Давление, развиваемое насосом, равно . Кинематический коэффициент вязкости жидкости равен ν. Определить внутренний диаметр трубопровода, учитывая потери давления по длине , потери в обратном клапане и другие местные потери , составляющие 10% от .

Данные:

Внутренний диаметр трубопровода dподбираем исходя из формулы Дарси для потерь по длине :

где - коэффициент гидравлического трения.

Задаваясь значениями d=(10…25)* м, определяем среднюю скорость , число , затем коэффициент гидравлического трения . Подставляя значения dи в уравнение, вычисляем его правую часть.

S– площадь поперечного сечения потока в трубопроводе.

- средняя скорость потока в трубопроводе.

Число Рейнольдса:

Для первых двух вариантов диаметра коэффициент определяется по формуле:

(Re>2300: Турбулентный режим)

Для третьего и четвёртого вариантов диаметра коэффициент определяется по формуле:

(Re<2300: Ламинарный режим) соответствующие закону сопротивления гладкой стенки.

В преобразованном виде формула записывается следующим образом:

Левая часть уравнения определяется, исходя из баланса давления жидкости в трубопроводе:

Поскольку , получаем:

Подобным образом проводим дальнейшие расчеты и сводим их в таблицу.

d ,м	S, м2	V, м/с	Re		∆p1,МПа
				0,04	0,9732
				0,044	0,1418
				0,033	0,0253
				0,041	0,0103

Далее решаем эту задачу графоаналитическим методом.

Строим график ,и проецируем точку , полученную в левой части уравнения, и находим искомую величину

0,0145 М