м/с II Определить диаметр трубопровода обеспечивающий расход жидкости рассчитанный в пункте I

Как заказчик описал требования к работе:

Срочно решить контрольную работу по гидравлике из 6 задач в двух вариантах. Все решения нужно подробно расписать.

Фрагмент выполненной работы:

м/с. II. Определить диаметр трубопровода, обеспечивающий расход жидкости, рассчитанный в пункте I. Общую длину трубопровода принять равной его суммарной длине по пункту I. Расчет производить задаваясь: скоростью движения жидкости в пределах 13 м/с. l4 P2 l3 l2 l1 H1 d3 d1 D1 Б P1 1 1 0 0 2 2 l4 P2 l3 l2 l1 H1 d3 d1 D1 Б P1 1 1 0 0 2 2 Исходные данные: р1 = 0,8·105 Па; р2 = 1,2·105Па (абсолютные давления); Н1 = 2 м; l1 =6 м; l2 = 5 м; l3 =9 м; l4 = 6 м; d1 =100 мм; d2 =100 мм; d3 =50 мм; d4 =50 мм; α = 40 0; θ = 100; a /d = 3/8 ∆ = 1,00÷1,50 мм, принимаем ∆ = 1,25 мм; = 9790,38 Н/м3; ρ= /g= 998 кг/м3; = 0,00101 Нс/м2 ( = 0,01006·10-4 м2/с). Решение: В соответствии с условием задачи необходимо задаться скоростью движения жидкости на произвольном участке трубопровода в праделах 13 м/с. Выберем трубопровод на 4-м участке и принимаем v4 = 1 м/с. Тогда расход воды в трубопроводе Q = v4·s4 = v4·πd424=1·3,14∙0,0524 =0,002 м3/с = 2 л/с. В соответствии со вторым пунктом задания необходимо определить диаметр трубопровода, обеспечивающий расход жидкости, рассчитанный в пункте I. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Эта задача относится к третьему типу задач расчета коротких трубопроводов, когда задается расход, напор, геометрические параметры трубопровода и местные сопротивления, а необходимо определить диаметр трубопровода. Так как число Рейнольдса рассчитать непосредственно нельзя, то режимом течения задаются и решают уравнение Бернулли, задаваясь рядом значений диаметра, т.е. решают задачу графически. Составим уравнение Бернулли для потока воды в трубопроводе. Проведем сечения 1-1по свободной поверхности воды в баке и 2-2 по выходному торцу трубы 4. Плоскость сравнения проходит по центру сечения 2-2. z1+p1ρg +α1v122g=z1+p2ρg +α2v222g+hпот, где z1 и z2 – геометрические высоты центров сечений 1 и 2; р1 и р2 – давления в сечениях 1 и 2; v1 и v2 – средние скорости в сечениях 1 и 2; hпот – потери напора в трубах между сечениями 1-1 и 2-2, складывающиеся из потерь во всех трубах, с 1-й по 4-ю. Эти потери складываются из линейных потерь и потерь в местных сопротивлениях: hпот=∑hпот i = ∑(hл + ∑hм)i , где i – номер участка трубопровода. Для каждого из участков потери по длине трубы рассчитываются по формуле hл = λldv22g , а потери в местных сопротивлениях по формуле hм=ζv22g , где ζ – коэффициент местного сопротивления. Для проведенных сечений z1 = H1 + l1 + l2 + l3 + l4· cos α =2 +6+5+9+6·0,766 = 26,6 м; z2 = 0. ---------------------------------------- p1 = 0,8·105 Па; р2 = 1,2·105 Па ---------------------------------------- v1 = 0; v2 = 4Qπd42=4∙0,0023,14∙0,052=1мс. ------------------------------------------------------ Подставим эти значения в уравнение Бернулли: z1+p1-p2ρg=α216Q22gπ2d4+hпот. Потери на трение на участках трубопровода. hл = λl1d1v122g. На первом участке местные сопротивления – это сопротивление входа (с острыми стенками) hвх и сюда же можно отнести сопротивление задвижки с известной степенью закрытия hз. Местное сопротивление входа [1] при ζвх=0,5 hвх =0,5·v122g Коэффициент сопротивления задвижки со степенью закрытия 3/8 ζз =0,8 [2] . На втором участке hл = λl2d2v222g. Вторая труба заканчивается плавным сужением с углом конусности 10о. Для коэффициента сужения потока n = 0,25 коэффициент местного сопротивления за счет сужения может быть определен то табл. [3, стр. 250]: ζпс=0,047. На третьем участке hл = λl3d3v322g. На конце 3-й трубы резкий поворот потока под углом 40о, коэффициент сопротивления которого определим по формуле [1]: ζ40= ζ90(1-cos 40o)=0,83(1-0,766)=0,19. На 4-м участке только линейные потери hл = λl4d4v422g. По графику на стр. 61 [1] для отношений d/∆э, равных соответственно 80 и 40, определяем, что течение соответствует переходной области, в которой потери на трение зависят не только от числа Рейнольдса, но и от шероховатости стенок труб. Для удобства сделаем следующие обозначения: l1+l2= L1 =11 м, l3+l4= L2 =15 м; d1=d2=D; d3=d4=d, n = d2/D2. Скорости на участках труб с одинаковыми диаметрами равны: v1=v2=V1; v3=v4=V2. Тогда hпот=V222g(nλ1L1D+λ2L2d+n∑ζD+∑ζd), где λ1 и λ2 – коэффициенты гидравлического трения соответственно на трубах с диаметрами D и d; ∑𝜁D и ∑𝜁d – суммы коэффициентов местных сопротивлений соответственно на трубах с диаметрами D и d; Тогда уравнение Бернулли будет: z1+p1-p2ρg=16Q22gπ2d4(α2+nλ1L1D+λ2L2d+n∑ζD+∑ζd). После подстановки известных величин это уравнение примет вид: 6935,6·103 d4 = α2+nλ1L1D+λ2L2d+n∑ζD+∑ζd, или 6935,6·103 d4 =1+0,25λ111D+λ215d+0,25∑ζD+∑ζd, т.к. α2 при турбулентном режиме равна 1. ∑ζD=0,5+0,8+0,047=1,347, ∑ζd=0,19 Будем решать задачу, сохраняя заданное соотношение диаметров: n = d2/D2. Обозначим левую часть уравнения Бернулли через f1 , а правую часть через f2. В случае , если решение уравнения будет найдено, его левая часть тождественно будет равна правой, т.е...Посмотреть предложения по расчету стоимости

Заказчик
заплатил

200 ₽

Заказчик не использовал рассрочку

Гарантия сервиса
Автор24

20 дней

Заказчик принял работу без использования гарантии

27 мая 2017

Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой

Заказ выполнил

victor1977

м/с II Определить диаметр трубопровода обеспечивающий расход жидкости рассчитанный в пункте I.docx

2017-05-30 14:29

Последний отзыв студента о бирже Автор24

Общая оценка

Положительно

Замечательный ответственный автор! Работу выполнила за один вечер, всё с детальным описанием, указанием используемых для расчетов формул. Аккуратное оформление. Всем рекомендую!