Задачи для самостоятельного решения. Задача 8.2.1. По сифонному трубопроводу (рис

Задача 8.2.1. По сифонному трубопроводу (рис. 8.31, стр. 368), для которого задан напор Н, необходимо подавать бензин в количестве Q при температуре t=23⁰C, при условии, чтобы вакуумметрическая высота верхней части сифона (сечение С-С) не превышала 7м. Длина восходящей линии трубопровода до сечения С-С составляет l_1, а нисходящей линии l₂ . Трубопровод снабжен фильтром (ζ_ф=5) и задвижкой. Коэффициент сопротивления колена составляет ζ_к=0,12. Показание манометра, установленного на глубине h₁=1м, Р_м=0,15ат. Высота подъема сифона h₂. Исходные данные: Q=50л/с; l₁ =100м; l₂ =60м; H=6м; h₂=4м. Определить: 1) диаметр трубопровода и коэффициент сопротивления задвижки, если λ=0,034; 2)гидравлический уклон. Построить напорную и пьезометрическую линии для сифонного трубопровода, используя которые определить избыточное давление в сечении С-С. Какая часть напора при этом теряется на задвижке?

Рис. 8.31

Задача 8.2.2. Определить подачу воды при температуре t⁰C по пожарному рукаву длиной L, диаметром D=65мм при давлении Р_м через установленный на конце ствола насадок, выходной диаметр которого d (рис. 8.32). Ствол поднят выше манометра на высоту h. Коэффициент сопротивления ствола с насадком ζ=0,1. Исходные данные: t = 10⁰C; L=17м; P_M=0,8 МПа; d=30 мм; h=10 м;l₁₌2,5 м; Δ_э=0,1 мм. Построить напорную и пьезометрическую линии, используя которые, определить пьезометрический и полный гидродинамический напоры в сечении А-А, расположенном на расстоянии l₁ от гидранта. Определить гидравлический уклон. Как измениться его величина, если показание манометра увеличится на 20%?

Рис. 8.32

Задание 8.2.3.Из резервуара А по трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединенных труб, нефть Оринская при температуре t=18⁰C поступает в закрытый резервуар В. Показания вакуумметра составляет P_v. Превышение уровня в резервуаре А над уровнем в резервуаре В составляет Н. Длины и диаметры труб, соответственно, равны d₁ ,d₂ , l₁ ,l₂ . Трубы бесшовные стальные (Рис. 8.33). Исходные данные: P_V =28 кПа; H=7 м; d₁ =60 мм; d₂ =30 мм; l₁ =6м; l₂ =5 м. Определить расход нефти в системе. Построить напорную и пьезометрическую линии, используя которые, определить избыточное давление и полный напор в сечении К-К, расположенном по середине второго участка. Какая часть напора при этом будет потеряна? Как изменится удельное кинетическая энергия потока жидкости при переходе в трубу меньшего диаметра?

Рис. 8.33

Задача 8.2.4. Центробежный насос осуществляет забор воды из бассейна по самотечной трубе через промежуточный колодец при температуре t⁰ С, длина и диаметр самотечной трубы, соответственно, равны L и D, всасывающей линии насоса l и d (Рис. 8.34). Насос расположен выше уровня воды в бассейне на h. Исходные данные: t=17⁰С; L=20 м; D=150 мм; l=12 м; d=150 мм; h=2м; λ=0,03.Определить расход воды, откачиваемой насосом, если известно, что вакуумметрическая высота во всасывающем патрубке насоса равна 6 м. Коэффициент сопротивления трения принять равным λ , а значения коэффициентов местных сопротивлений указаны на рис. 11.Какой при этом будет разность уровней Z в бассейне и колодце? Построить напорную и пьезометрическую линии по длине всасывающего трубопровода, используя которые, определить полный гидродинамический напор и избыточное давление перед входом воды в насос. Определить гидравлические уклоны для данных трубопроводов.

Рис. 8.34

Задача 8.2.5. Для горизонтального трубопровода, размеры которого указаны в таблице, определить расход Бугуруслановской нефти при температуре t = 18° C, если показание манометра P_M (Рис.8.35). Коэффициент сопротивления вентиля и сопла соответственно равны z_в = 4, z_с = 0,6. Трубы стальные сварные. Исходные данные: P_M =4ат; h=5м; l₁ =10м; l₂ =40м; d₁ =100мм; d₂ =200мм; d₃ =80мм. Построить напорную и пьезометрическую линии для данного трубопровода, используя которые, определить в сечении K-K, расположенном посередине второго участка, избыточное давление и полный гидродинамический напор. Какая часть напора при этом теряется? Как изменится расход, если диаметр первого участка увеличить на 10%?

Рис. 8.35

Задача 8.2.6. Насос откачивает бензин при температуре t = 15° C из подземного резервуара по всасывающему трубопроводу длиной L = l₁ + l₂, диаметр которого d (Рис. 8.36). Трубы новые стальные сварные. Уровень бензина в резервуаре ниже оси насоса на H₀, абсолютное давление в резервуаре составляет P_абс. Коэффициенты сопротивления фильтра и колена, соответственно, равны z_ф = 12, z_к = 0,12. Исходные данные: l₁ =5м; l₂ =115мм; d=100мм; H₀ =3,8м; P_абс =101кПа. Определить расход бензина, если вакуум перед входом в насос составляет 58 кПа. Построить напорную и пьезометрическую линии для данного трубопровода, используя которые, определить пьезометрический и полный гидродинамический напор в сечении за фильтром, если l₃ = 0,5 м. Определить гидравлический уклон для вертикальной и горизонтальной частей трубопровода.

Рис. 8.36