Указания к решению задач. Задачи этой темы рассчитаны на применение уравнения Бернулли для реального потока
Задачи этой темы рассчитаны на применение уравнения Бернулли для реального потока жидкости, то есть с учетом гидравлических потерь и коэффициента Кориолиса α.
Коэффициент Кориолиса при ламинарном режиме течения α = 2. Для турбулентных потоков можно принимать α = 1.
Общая схема использования уравнения Бернулли сводится к следующему:
· важно правильно выбрать те два сечения, для которых оно записывается. В качестве сечений рекомендуется брать:
- свободную поверхность жидкости в резервуаре, где υ 
0;
- выход в атмосферу, где рм = 0; то есть ра = рат;
- сечение, где присоединен прибор (манометр, пьезометр, вакуумметр);
· намечают горизонтальную плоскость сравнения таким образом, чтобы z1 или z2 входящие в уравнение Бернулли, обратилось в нуль;
· сначала уравнение Бернулли записывают в общем виде (3.6) и устанавливают значения отдельных слагаемых с учетом исходных данных, а также исключают из него члены, равные нулю;
· подставляют найденные выражения для отдельных слагаемых в уравнение Бернулли (3.6), производят соответствующие преобразования и решают его относительно искомой величины;
· величина 
в общем случае складывается из местных потерь, выраженных формулой Вейсбаха (3.12), и потерь напора на трение по длине, определяемых формулой Дарси-Вейсбаха (3.13).
Если в условии задачи не задана величина коэффициента гидравлического трения 
, то порядок ее определения следующий:
- находят действительное число Рейнольдса по формуле (3.8) и устанавливают режим течения путем сравнения его с критическим, то есть проверяют выполнимость неравенств (3.10) и (3.11);
- устанавливают область гидравлического трения путем проверки выполнимости неравенств (3.16), (3.18) или (3.20), предварительно рассчитав границы областей
(3.25)
и 
(3.26)
где d – внутренний диаметр потока, м;
– абсолютная (эквивалентная) шероховатость стенок трубы, м. См. Приложение 5;
- вычисляют величину по одной из формул:
при ламинарном режиме – по формуле (3.14),
при турбулентном режиме:
по ф. (3.17) в области гладких труб,
по ф. (3.19) в области смешанного трения,
по ф. (3.21) в квадратичной области сопротивления, по алгоритму, приведенному на рис. 3.2.
Рисунок 3.2 – Алгоритм определения гидравлического
коэффициента трения
Графически уравнение Бернулли для потока реальной жидкости представляют в виде диаграммы (рис. 3.3). Судя по графику, уравнение Бернулли представляют тремя линиями:
· напорной линией для идеальной жидкости (теоретической напорной линией), параллельной оси оX;
· действительной напорной линией N - N, имеющей падающий характер, ввиду учета всех видов потерь напора вдоль потока;
· пьезометрической линией (р - р), которая в любом сечении ниже действительной напорной линии на величину скоростной высоты 
).
Таким образом, перед построением диаграммы производят вычисления всех слагаемых уравнения Бернулли и затем в масштабе делают ее построение.
1-1 и 2-2 – сечения потока, связанные уравнением Бернулли;
0-0 – плоскость сравнения;
а - а, б- б, в-в – характерные сечения, обусловленные местными сопротивлениями,
соответственно: вход в трубу, внезапное расширение и внезапное сужение потока;
N-N – действительная напорная линия; р-р – пьезометрическая линия
Рисунок 3.3 – Диаграмма уравнения Бернулли для потока реальной жидкости
Пример 10
По горизонтальной трубе постоянного сечения длиной 50 м и диаметром 100 мм из открытого резервуара вода вытекает в атмосферу при постоянном напоре Н = 5 м (рис. 3.4).
Определить скорость и расход вытекающей воды, если заданы коэффициенты местных сопротивлений: входа в трубу 
= 0,5 и крана 
= 5, а также коэффициент гидравлического трения 
.
| Рисунок 3.4 – Расчетная схема к примеру 10 |
Намечаем на расчетной схеме (рис. 3.4) сечения потока 1-1 и 2-2. Плоскость сравнения 0-0, совмещаем с осью симметрии потока.
Первое сечение совмещено со свободной поверхностью в напорном резервуаре, а второе – с истечением воды в атмосферу.
Записываем уравнение Бернулли для выбранных сечений потока жидкости:
и устанавливаем значения слагаемых, входящих в его левую и правую часть:
так как скорость на свободной поверхности резервуара при Н = const очень мала;
Коэффициент Кориолиса при турбулентном течении маловязкой жидкости (воды) принимаем α = 1,0.
Подставляем найденные выражения для отдельных слагаемых в уравнение Бернулли:
После математических преобразований получили выражение следующего вида:
где неизвестным параметром является скорость истечения воды из трубы 
.
Решаем полученное выражение относительно искомой величины:
Определяем расход вытекающей из трубопровода воды 
:
Пример 11
По данным примера 10 построить диаграмму уравнения Бернулли. Кран установлен посредине трубопровода (рис. 3.4).
Решение
Находим числовые значения слагаемых уравнения Бернулли с учетом исходных и расчетных данных примера 10:
 | – геометрическая высота в сечении 1-1; |
 | – пьезометрическая высота в сечении 1-1, поскольку избыточное давление на свободной поверхности резервуара равно нулю; |
 | – скоростная высота в первом сечении равна нулю, что обусловлено малой скоростью движения воды в пределах свободной поверхности; |
 | – геометрическая высота в сечении 2-2 равна нулю, так как совпали центр тяжести этого сечения с плоскостью сравнения 0-0; |
 | – пьезометрическая высота во втором сечении равна нулю, поскольку жидкость вытекает в атмосферу; |
 | – скоростная высота в сечении 2-2:  |
 | – потери напора на трение по всей длине трубопровода. Согласно формулы Дарси-Вейсбаха (3.13) равны:  Поскольку кран установлен посредине трубопровода, то потери напора на трение до него и после будут одинаковыми и составлять 0,5  , то есть 1,515 м; |
 | – потери напора на вход в трубу. Согласно формулы Вейсбаха (3.12) равны:  |
 | – потери напора на кран, определяемые также из формулы Вейсбаха:  |
Сумма вычисленных потерь напора с учетом скоростной высоты во втором сечении составляет:
то есть равна располагаемому напору 
По данным выполненных расчетов строим диаграмму уравнения Бернулли (рис. 3.5).
| N-N – действительная напорная линия; р-р – пьезометрическая линия а-а, б-б – характерные сечения, в которых задействованы местные сопротивления Рисунок 3.5 – Диаграмма уравнения Бернулли к примеру 11 |
Пример 12
По чугунному трубопроводу длиной l = 20 м и диаметром d на высоту h = 4,25 м насосом подается вода при = 0,015 м3/с (рис. 3.6) и рвак = 45 кПа.
а – расчетная схема; б – графическое определение скорости
во всасыващей трубе насосной установки
Рисунок 3.6 – К примеру 12
Определить диаметр всасывающей трубы с учетом допускаемой скорости движения воды υ = 0,7…1,2 м/с.
Потерями напора на местные сопротивления пренебречь.
Решение
Намечаем на расчетной схеме (рис. 3.6, а) сечения потока 1-1 и 2-2 с одновременным указанием плоскости сравнения 0-0. В данном случае она совмещена с сечением 1-1, то есть свободной поверхностью, где р = рат.
Записываем уравнение Бернулли для выбранных сечений потока:
и устанавливаем значение слагаемых с учетом места положений сечений и плоскости сравнения.
 |  |
Здесь принимаем коэффициент Кориолиса α2 
1,0.
Подставляем полученные выражения слагаемых в уравнение Бернулли:
Введем обозначения:
· вакуумметрический напор
 | |
| где ρ – плотность воды при температуре 10ºС, ρ = 1005 кг/м3; | |
| · | располагаемый напор |
 | |
| · | расчетный напор |
 |
Тогда с учетом введенных обозначений уравнение Бернулли принимает следующий вид:
то есть получено выражение, в котором неизвестны три параметра, в том числе:
· коэффициент гидравлического трения λ;
· диаметр всасывающей трубы d;
· средняя скорость течения воды υ.
Поэтому для решения задачи рекомендуется метод последовательного приближения, суть которого сводится к следующему:
· произвольно задаются рядом значений одного из вышеперечисленных неизвестных параметров. В данном случае, например скоростью υ в диапазоне допустимых скоростей 0,7…1,2 м/с;
· затем с учетом принятых значений υ вычисляют значения других неизвестных параметров, то есть диаметра всасывающей трубы d и коэффициента гидравлического трения λ;
· полученные расчетные данные позволяют определить ряд значений расчетного напора и построить график зависимости Н1 = f(υ), (см. рис. 3.6, б);
· на этот же график наносят значение располагаемого напора Нр = const в виде прямой линии, параллельной оси OX;
· значение скорости, соответствующее точке пересечения графиков Нр = const и Н1 = f(υ), является решением задачи.
Результаты вычислений сводят в таблицу.
| Расчетные параметры | Результаты расчетов | |||||
| Задается υ, м/с | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 1,2 |
Диаметр d =  м | 0,19 | 0,17 | 0,16 | 0,156 | 0,15 | 0,14 |
| Число Рейнольдса Re = υ · d/ v | ||||||
Коэффициент гидравлического трения  | 0,031 | 0,0311 | 0,0315 | 0,0318 | 0,032 | 0,0325 |
Расчетный напор  , м | 0,11 | 0,15 | 0,2 | 0,26 | 0,325 | 0,415 |
В данном примере пересечение графиков имеет место при υ = 1,08 м/с. Полученное значение υ дает возможность ответить на главный вопрос задачи, то есть найти значение внутреннего диаметра всасывающей трубы d:
В соответствии с ГОСТ 3262-75 (Приложение 8)принимаем стандартное значение диаметра трубы d = 150 мм.
Задача 51 (рис.3.7). Всасывающий трубопровод насоса имеет длину ℓ и диаметр d. Высота всасывания насоса h при расходе 
. Определить абсолютное давление р перед входом в насос. Коэффициенты местных сопротивлений: приёмный клапан с сеткой ζ1, плавный поворот ζ2 и вентиль ζ 3 см. в Приложении 6 – труба стальная бесшовная новая. Исходные данные к задаче приведены в табл. 51.
Таблица 51
| Исходные данные | Единицы измерения | Значение для вариантов | ||||
| | л/мин | |||||
| ℓ | м | |||||
| d | мм | |||||
| ρ | кг/м3 | |||||
| υ | см2/с | 0,1 | 0,3 | 0,5 | 0,1 | 0,3 |
| h | м | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,75 | 0,65 |
Задача 52 (рис.3.7). По условиям предыдущей задачи определить предельную максимальную высоту установки насоса над водоисточником, если задан максимально допустимый вакуум перед входом в насос рвак. Трубу считать гидравлически гладкой. Коэффициенты местных сопротивлений: приёмный клапан с сеткой ζ1, плавный поворот ζ2 и вентиль ζ 3 см. в Приложении 6. Исходные данные к задаче приведены в табл. 52.
Таблица 52
| Исходные данные | Единицы измерения | Значение для вариантов | ||||
| | л/с | |||||
| ℓ | м | |||||
| d | мм | |||||
| υ | см2/с | 0,01 | 0,0083 | 0,0094 | 0,0086 | 0,0106 |
| рвак | кПа |
Задача 53 (рис.3.7). Определить минимально возможный диаметр всасывающего трубопровода, если заданы: подача насоса ; высота над водоисточником h;длина трубопровода ℓ;шероховатость трубы Δ и максимально допустимый вакуум перед входом в насос рвак. Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись скоростью потока u= 0,9…1,8 м/с. Коэффициенты местных сопротивлений: приёмный клапан с сеткой ζ1,плавный поворот ζ2и вентиль ζ 3см. в Приложении 6. Исходные данные к задаче приведены в табл. 53.
Таблица 53
| Исходные данные | Единицы измерения | Значение для вариантов | ||||
| ·103 | м3/с | 3,5 | 4,75 | 6,3 | 4,8 | 2,8 |
| h | м | 3,2 | 3,6 | 4,1 | 5,4 | 4,8 |
| ℓ | м | 7,5 | 12,5 | |||
| Δ | мм | 0,015 | 0,03 | 0,05 | 0,1 | 0,05 |
| рвак | кПА | |||||
| υ | см2/с | 0,0131 | 0,0124 | 0,0117 | 0,0112 | 0,01 |
Задача 54 (рис.3.8). Вода из верхнего резервуара подается в нижний резервуар по стальному новому трубопроводу диаметром d и длиной ℓ, имеющему два резких поворота на углы β1 и β2. Разность уровней в резервуарах H, температура воды t. Определить расход воды в трубопроводе.
Задачу решить методом последовательного приближения, задаваясь скоростью жидкости 2…4 м/с.
Коэффициенты местных сопротивлений: приёмный клапан с сеткой ζ1, резкие повороты ζ2 и ζ 3 см. в Приложении 6. Исходные данные к задаче приведены в табл. 54.
Таблица 54
| Исходные данные | Единицы измерения | Значение для вариантов | ||||
| ℓ | м | |||||
| d | мм | |||||
| β1 | …° | |||||
| β2 | …° | |||||
| H | м | 2,5 | 3,5 | 2,4 | ||
| t | °С |
Задача 55 (рис.3.8). Определить внутренний диаметр d сифона, предназначенного для переброски воды из верхнего резервуара в нижний при постоянной разности уровней H и расходе . Температура воды t. Значения коэффициентов местных сопротивлений: приёмный клапан с сеткой ζ1, резкие повороты ζ2 и ζ 3 см. в Приложении 6.
Задачу решить методом последовательного приближения, задаваясь диаметром сифона d=50…60 мм. Исходные данные к задаче приведены в табл. 55.
Таблица 55
| Исходные данные | Единицы измерения | Значение для вариантов | ||||
| H | м | 2,5 | 4,9 | |||
| | л/с | |||||
| ℓ | м | |||||
| t | °С | |||||
| β1 | …° | |||||
| β2 | …° | |||||
| Δ | мм | 0,4 | 0,05 | 0,2 | 0,05 | 0,1 |
Задача 56(рис.3.9). Насос подает воду на высоту h по трубопроводу диаметром d и длиной ℓ, на котором имеются вентиль с прямым затвором, два резких поворота на углы β1 и β2 при расходе . Давление в конце трубопровода р2, температура воды t. Определить давление р1 на выходе из насоса. Трубопровод считать гидравлически гладким. Коэффициенты местных сопротивлений: кран проходной ζ кр, и два поворота без скругления ζ пов1, ζ пов2 см. в Приложении 6. Исходные данные к задаче приведены в табл. 56.
Таблица 56
| Исходные данные | Единицы измерения | Значение для вариантов | ||||
| | л/с | 2,5 | 5,0 | 9,0 | 8,0 | |
| h | м | |||||
| d | мм | |||||
| ℓ | м | |||||
| р2 | кПа | |||||
| t | °С | |||||
| β1 | …° | |||||
| β2 | …° |
Задача 57 (рис.3.10). Из резервуара А жидкость выливается в резервуар В по трубе диаметром d, в конце которой имеется пробковый кран с сопротивлением ζ 2 = 0,5. Определить, за какое время заполнится резервуар В объемом V.
Задачу решить методом последовательного приближения, задаваясь λ= 0,04…0,15. Коэффициент поворота без скругления ζ1 принять равным 1,19. Исходные данные к задаче приведены в табл. 57.
Таблица 57
| Исходные данные | Единицы измерения | Значение для вариантов | ||||
| ℓ | м | 3,2 | 5,5 | 4,6 | ||
| d | мм | |||||
| H | м | 1,5 | 0,35 | 0,65 | 1,8 | |
| V | м3 | |||||
| ρж | кг/м3 | |||||
| υ | см2/с | 0,5 | 0,3 | 0,5 | 0,4 | 0,3 |
| Δ | мм | 0,1 | 0,5 | 0,2 | 0,05 | 0,05 |
Задача 58 (рис.3.11). Определить расход воды в трубопроводе постоянного сечения диаметром d и длиной ℓ, если выходное отверстие трубопровода расположено ниже входного отверстия на величину Ζ. Напор над центром тяжести поддерживается постоянным и равным H. Коэффициенты местных сопротивлений и гидравлического трения приведены в табл. 58. Построить пьезометрическую и напорную линии.
Таблица 58
| Исходные данные | Единицы измерения | Значение для вариантов | |||||
| d | мм | ||||||
| ℓ | м | ||||||
| z | м | 2,5 | 1,5 | 1,0 | 1,75 | ||
| ζвх | 0,45 | 0,4 | 0,55 | 0,48 | 0,5 | 0,6 | |
| ζкр | 4,5 | 4,8 | |||||
| λ,10-3 | |||||||
| H | м | 3,5 | 4,5 |
Задача 59 (рис.3.11). Определить постоянный напор H над центром тяжести трубопровода длиной ℓ и диаметром d, присоединенного к открытому резервуару. Вода вытекает в атмосферу при расходе . Построить пьезометрическую и напорную линии. Исходные данные к задаче приведены в табл. 59.
Таблица 59
| Исходные данные | Единицы измерения | Значение для вариантов | |||||
| ℓ | м | ||||||
| d | мм | ||||||
| z | м | 1,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | |
| ζвх | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,45 | 0,55 | 0,6 | |
| ζкр | 4,5 | 5,5 | |||||
| λ,10-3 | |||||||
 | л/с |
Задача 60 (рис.3.11). Определить диаметр гидравлически короткого трубопровода, по которому вода вытекает из открытого напорного резервуара в атмосферу. Напор над центром тяжести трубопровода поддерживается постоянным. Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись диаметром трубы 50…75 мм. Построить пьезометрическую и напорную линии. Исходные данные к задаче приведены в табл. 60.
Таблица 60
| Исходные данные | Единицы измерения | Значение для вариантов | |||||
| | л/с | 5,5 | 6,5 | ||||
| ℓ | м | ||||||
| z | м | 1,5 | 2,5 | 3,5 | |||
| λ | 0,025 | 0,027 | 0,029 | 0,031 | 0,033 | 0,035 | |
| ζкр | 0,4 | 0,5 | 0,4 | 0,5 | 0,4 | 0,5 | |
| ζвх | |||||||
| H | м | 0,7 | 2,35 | 3,5 | 7,0 | 6,9 |
Задача 61 (рис.3.12). Из закрытого резервуара А, на свободной поверхности которого действует избыточное давление рм, вода нагнетается по вертикальному трубопроводу постоянного сечения диаметром d и длиной ℓ в резервуар В.
Определить:
1. Скорость, с которой вода движется по нагнетательному трубопроводу, если заданы коэффициенты местных сопротивлений: входа в трубу ζвх, вентиля ζвент и колена с закруглением ζкол.
2. Расход воды в трубопроводе .
Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно значением скорости движения υ = 5…8 м/с. Абсолютную шероховатость стенок трубопровода принять равной Δ = 0,6 мм. Исходные данные к задаче приведены в табл. 61.
Таблица 61
| Исходные данные | Единицы измерения | Значение для вариантов | |||||
| Н | м | 4,2 | 3,5 | 1,75 | 2,5 | 3,75 | |
| рм | кПа | ||||||
| ℓ | м | ||||||
| d | мм | ||||||
| t | оС | ||||||
| ζвх | 0,4 | 0,5 | 0,525 | 0,55 | 0,475 | 0,46 | |
| ζкол | 0,14 | 0,12 | 0,1 | 0,13 | 0,15 | 0,12 | |
| ζвент | 3,5 | 3,8 | 3,75 | 3,25 |
Задача 62 (рис.3.13). Для автоматической перекачки воды из верхнего водоема в нижний установлена сифонная труба длиной ℓ и диаметром d. Определить расход и вакуум в сечении а-а, если разность уровней верхнего и нижнего водоема H. Длина сифона до сечения а-а равна ℓ1. Горизонтальный участок сифона расположен над уровнем воды верхнего водоема на высоте h. Коэффициент трения определить по зависимости квадратичной области турбулентного режима, приняв абсолютную шероховатость стенок Δ. Коэффициенты местных сопротивлений и исходные данные к задаче приведены в табл. 62.
Таблица 62
| Исходные данные | Единицы и измерения | Значение для вариантов | |||||
| Н | м | 2,0 | 2,5 | 1,8 | 1,9 | 1,5 | 2,2 |
| ℓ | м | ||||||
| d | мм | ||||||
| ℓ1 | м | ||||||
| h | м | 1,0 | 1,3 | 1,0 | 1,1 | 0,8 | 1,1 |
| Δ | мм | 0,2 | 0,075 | 0,1 | 0,16 | 0,2 | 0,45 |
| ζсетка | 9,7 | 9,5 | 8,5 | ||||
| ζпов | 0,37 | 0,37 | 0,58 | 0,39 | 0,76 | 0,38 |
Задача 63 (рис.3.14). Вода из резервуара по короткому трубопроводу вытекает в атмосферу через сопло. Диаметр сопла dc = 0,5d. Температура воды t°C. Истечение происходит при постоянном напоре над центром тяжести потока Н.
Определить:
1. Скорость истечения из сопла υ, если заданы коэффициенты местных сопротивлений ζвх и ζкр;
2. Расход в трубопроводе .
Задачу решить методом последовательного приближения, для чего следует задаться ориентировочным значением скорости в трубопроводе υ = 1…2 м/с. Коэффициент сопротивления сопла принять соизмеримым с коэффициентом внезапного сужения потока.
Исходные данные к задаче приведены в табл. 63.
Таблица 63
| Исходные данные | Единицы измерения | Значение для вариантов | |||||
| Н | м | 2,5 | 1,4 | 1,5 | 2,5 | 2,75 | |
| ℓ | м | 7,5 | |||||
| d | мм | ||||||
| Δ | мм | 0,1 | 0,15 | 0,12 | 0,14 | 0,12 | 0,1 |
| t | °С | ||||||
| ζвх | 0,42 | 0,4 | 0,5 | 0,45 | 0,475 | 0,5 | |
| ζкр | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 2,5 |
Задача 64 (рис.3.12). Из резервуара А, на свободной поверхности которого избыточное давление рм, вытекает вода по короткому трубопроводу и заполняет резервуар В водой. Определить время заполнения водой резервуара В объемом V и расход , если заданы размеры трубопровода ℓ и d, а также коэффициенты местных сопротивлений ζвх и ζкол. Температура воды toC. Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно значением скорости движения воды в трубопроводе υ = 5…8 м/с при эквивалентной шероховатости его стенок Δ=0,1мм. Исходные данные к задаче приведены в табл. 64.
Таблица 64
| Исходные данные | Единицы измерения | Значение для вариантов | |||||
| рм | кПа | ||||||
| H | м | 2,5 | 4,5 | 3,5 | |||
| ℓ | м | ||||||
| d | мм | ||||||
| V | м3 | 2,5 | 7,5 | ||||
| t | оС | ||||||
| ζвх | 0,6 | 0,52 | 0,55 | 0,5 | 0,45 | 0,4 | |
| ζкол | 0,2 | 0,1 | 0,15 | 0,14 | 0,12 | 0,15 |
Задача 65 (рис.3.15). Насос нагнетает воду с расходом . Длина всасывающей трубы ℓ, диаметр трубы d. Определить предельную высоту всасывания h, если известны допустимая вакуумметрическая высота, а также коэффициенты местных сопротивлений (клапан с сеткой и плавный поворот). Труба стальная бесшовная после нескольких лет эксплуатации. Исходные данные к задаче приведены в табл. 65.
Таблица 65
| Исходные данные | Единицы измерения | Значение для вариантов | |||||
| | л/с | 1,5 | 4,2 | 19,4 | |||
| ℓ | м | 9,5 | |||||
| d | мм | ||||||
| ζсетка | |||||||
| ζпов | 0,76 | 0,38 | 0,39 | 0,58 | 0,37 | 0,37 | |
| hдопвак | м | 4,5 | 5,0 | 6,5 | 6,0 | 6,5 | 6,0 |
| t | оС |
Задача 66 (рис.3.16). Определить диаметр трубопровода, присоединенного к напорному резервуару. По трубе вода вытекает в атмосферу. Напор над центром тяжести потока поддерживается постоянным и равным Н. На трубопроводе имеются местные сопротивления ζвх и ζзадв. Построить пьезометрическую и напорную линии. Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно значением диаметра трубопровода в диапазоне 40…55 мм. Исходные данные к задаче приведены в табл. 66.
Таблица 66
| Исходные данные | Единицы измерения | Значение для вариантов | |||||
| H | м | 3,5 | |||||
| ℓ | м | ||||||
| | л/с | 2,5 | 3,5 | 4,5 | |||
| ζвх | 0,55 | 0,5 | 0,4 | 0,35 | 0,55 | 0,5 | |
| ζзадв | 2,5 | ||||||
| λ | 0,017 | 0,021 | 0,019 | 0,023 | 0,02 | 0,018 |
Задача 67 (рис.3.17). В баке А жидкость подогревается до определенной температуры toC и самотеком по трубопроводу длиной ℓ попадает в кормоцех. Напор в баке равен Н. Каким должен быть диаметр трубопровода, чтобы обеспечивать расход при манометрическом давлении в конце трубопровода не ниже рм? Построить пьезометрическую и напорную линии. Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно значением диаметра трубопровода в диапазоне 35…55 мм. Коэффициент λ находить из формулы Пуазейля при Rе < 2300 и формулы Блазиуса при Rе > 2300. Исходные данные к задаче приведены в табл. 67.
Таблица 67