АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Уравнение Д. Бернулли с учетом потерь энергии

Читайте также:
  1. Альтернативные источники энергии
  2. Более совершенные системы низкоуглеродистой энергии
  3. Ввод образа сверхэнергии в действие
  4. Возмещение потерь, возникших в случае наступления определенных в договоре обстоятельств.
  5. Второй закон Ньютона как уравнение движения.
  6. ВЫСВОБОЖДЕНИЕ ЭНЕРГИИ
  7. Геом.интерпретация ур-я Бернулли. Диаграмма Бернулли
  8. Геометрическая интерпретация уравнения Бернулли
  9. Геометрическая интерпретация уравнения Бернулли.
  10. Глава 1. Анализ проблем перехода России на альтернативные источники энергии
  11. Глава 2. Основные виды альтернативных источников энергии и их положительные и отрицательные стороны
  12. Диаграмма уравнения Бернулли

 

При установившемся, плавноизменяющемся движении потока реальной жидкости уравнение Бернулли для двух сечений будет иметь следующий вид:

(ІІ – 1)

 

 

где V1 и V2 – средние скорости движения в сечениях;

коэффициент кинетической энергии, принимаемой при турбулентном режиме движения равным 1,0 – 1,1, а при ламинарном (в круглой трубе);

- потери удельной энергии на преодоление сил сопротивления движению потока на участке между сечениями. Различают два вида потерь энергии: по длине и на преодоление местных сопротивлений. В общем случае

 

(ІІ – 2)

где hl - потери энергии по длине;

сумма потерь энергии на преодоление местных сопротивлений.

Оба вида потерь энергии определяется по такой зависимости:

, (ІІ – 3)

где - коэффициент потерь

При учете потерь энергии по длине в трубопроводах, коэффициент потерь определяется так:

, (ІІ- 4)

где - гидравлический коэффициент трения (коэффициент Дарси);

l – длина участка трубопровода, на котором определяются потери энергии;

d – диаметр трубопровода.

При ламинарном режиме коэффициент трения зависит только от числа Рейнольдса и для труб круглого сечения определяется по формуле

(ІІ- 5)

При турбулентном режиме могут быть выделены три области гидравлических сопротивлений.

Область гладких русел для труб при числах Рейнольдса 2320 < Re < 10

 

Где d – диаметр трубопровода;

- эквивалентная шероховатость.

В этой области гидравлических сопротивлений коэффициент трения зависит только Рейнольдса и может быть определен по формуле Блазиуса:

. (ІІ- 6)

Переходная область наблюдается при числах Рейнольса

.

В этом случае для определения коэффициента трения может быть рекомендована формула А.Д. Альтшуля

(ІІ- 7)

 

Как видно из зависимости (ІІ – 7), в переходной области гидравлических сопротивлений коэффициент трения зависит и от числа Рейнольдса и от шероховатости трубы.

Квадратичная область гидравлических сопротивлений наступает при Re > 560 .

В этой области коэффициент трения не зависит от числа Рейнольдса и может быть определён по формуле Шифринсона:

. (ІІ- 13)

В этой же области гидравлических сопротивлений для стальных и чугунных труб, бывших в употреблении, может быть рекомендована формула Ф. А. Шевелёва

(ІІ- 14)

 

Величина эквивалентной шероховатости зависит от материала, способа изготовления и соединения труб, от продолжительности эксплуатации.

Расход жидкости, протекающей по трубопроводу, вычисляется по формуле

расч .

При расчёте гидравлически длинных трубопроводов, работающих в квадратичной области сопротивления, расход можно определить по формуле

 

, (43)

где J – гидравлический уклон потока

; (44)

K – модуль расхода

K= Ω , (45)

R – гидравлический радиус (R = ).

Из формул (43) и (44) потеря напора h l выражается зависимостью

. (46)

 

Задачи:

 

 

№ 3.1

На берегу реки предполагается устроить насосную станцию для подачи воды из реки расходом Q. Высота оси насоса над уровнем воды в реке hн. Длина всасывающей трубы l,

допустимая скорость v, трубы чугунные новые. Температура воды , .

1. Определить диаметр всасывающей трубы.

2. Определить величину наибольшего вакуума.

Исходные данные Номер варианта
                   
, м , м l, м Q, /с v, м/с 4,0 0,5 0,02 0,8 5,0 0,4 0,03 0,9 3,0 0,3 0,04 0,75 2,0 0,35 0.02 0,7 4.5 0.3 0,035 0,8 3,5 0,4 0.03 0,7 2,5 0,3 0,025 0,85 5,5 0,5 0,045 0,95 6,0 0,5 0,05 0,08 6,5 0,4 0,06 0,09

 

 

№ 3.2

Определить напор H, необходимый для пропуска расхода воды Q через систему труб. Диаметры труб . Длины участков .Трубы чугунные бывшие в эксплуатации. Температура воды . Манометрическое давление в закрытом резервуаре .

 

Исходные данные Номер варианта
                   
Q, , мм , мм , мм , м , м , м 0,05     0,1   0.15   0.06   0.12   0.08   0,14   0.09   0.07   0.04  

 

№ 3. 3

Определит потери напора при подаче воды со скоростью v, при температуре по трубопроводу диаметром d, длиной l. Трубы стальные новые.

 

Исходные данные Номер варианта
                   
v, м/с d, мм l, м 0,13 0,18 0,10 0,22 0,15 0,2 0,25 0,3 0,28 0,26

 

№ 3.4

Определить потери давления при движении воды в стальном трубопроводе диаметром d, длиной L, который состоит из секций длиной l=10м, сваренных электродуговой сваркой с толщиной выступа стыка над внутренней поверхностью трубопровода =3мм и = .

 

Исходные данные Номер варианта
                   
d,мм L, м Q, t,   0,05   0,1   0,08     0,15     0,06   0.04   0,07   0,11   0,09   0,14  

№ 3.5

По трубопроводу постоянного поперечного сечения перекачивается жидкость плотностью 950кг/м3. Избыточное давление в начале трубопровода равно PM. Пренебрегая потерями напора при движении жидкости, определить максимальный угол наклона трубопровода к горизонту, чтобы давление в конце трубопровода было равно атмосферному, если длина трубопровода.

 

Исходные данные Номер варианта
                   
, МПа ,км     4,5       3.5   2,5   5.5   3,8   2,9   3,6  

 

№ 3.6

Определить потери напора в водопроводе длиной l при подаче Q, если трубы чугунные, бывшие в эксплуатации с диаметром d. Температура воды

 

Исходные данные Номер варианта
                   
l, м Q, d, мм     0,1     0,04     0,08     0,12     0,15     0,14     0,06     0,16     0,2     0,18    

 

№ 3.7

Определить расход воды Q в трубе диаметром d1, имеющей плавное сужение до диаметра d2, если показания пьезометров до сужения h1, в сужении h2. Температура воды .

 

Исходные данные Номер варианта
                   
, мм , мм , см , см                      

 

№ 3.8

Определить потерю напора в трубопроводе длиной l и диаметром D при перекачке нефти плотностью и вязкость . Расход нефти Q.

 

Исходные данные Номер варианта
                   
l, м D, мм Q, л/с                        

№ 3.9

Определить какой расход можно перекачать сифоном из водоема А в водоем В, определить разность горизонтов в водоемах Н, если длина сифона l, диаметр сифона d, скорость воды в сифоне v.

Температура воды . Трубы чугунные, нормальные ()

 

Исходные данные Номер варианта
                   
l, м d, мм v, м/с     1,1     0,9     1.0     0,7     0,8     1.2     1,5     1,4     0.9     0.8    

 

№ 3.10

Определить потери напора при подаче воды со скоростью v через трубку диаметром d и длиной l при температуре воды .

Исходные данные Номер варианта
                   
V, м/с d, мм l, м     0,12     0,15     0.2     0,25     0,3     0,4     0,35     0,45     0.5     0.7    

 

№ 3.11

По трубопроводу, соединяющему два резервуара, движется вода расходом Q. Трубы стальные новые. Длина трубы l, ее диаметр D. На трубе имеются местные сопротивления: вход в трубу, два поворота, открытая задвижка и выход из трубы. Приняв, что уровни в резервуарах неизменны, определить разность горизонтов воды в резервуарах.

Исходные данные Номер варианта
                   
Q, л/с l, м D, мм     2.5     3.0     4,0     3.5     2.0     2.7     3.2     4.3     3.8     2.4    

№ 3.12

Определить манометрическое давление, которое должен создать насос, чтобы подать воду в количестве Q в водонапорный бак на высоту h по трубопроводу длиной l. Диаметр труб .

При расчете . Температуру воды принять ,=0.29.

Исходные данные Номер варианта
                   
Q, /с h, м l, м     0,015     0,02     0.01     0.025     0.03     0.18     0.022     0,033     0.035     0,04    

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Список рекомендуемой литературы

Основная литература

1. Лапшев Н.Н. Гидравлика: Учеб. для вузов.-М.: Академия, 2007.- 268 с.

2. Чугаев Р.Р. Гидравлика. Учеб.для вузов.- М.: БАСТЕТ, 2008. - 671 с.

3.Гиргидов А.Д. Механика жидкости и газа. Учеб. для вузов.- СПб.: Издательство Политехн. ун-та, 2007. –544 с.

 

Дополнительная литература

4.Бутаев Д.А. и др. Сборник задач по машиностроительной гидравлике/Под ред. И.И.Куколевского и Л.Г.Подвивза. Учебное пособие. - М.: Машиностроение, 1981. - 484 с.

5.Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Под ред. Б.Б.Некрасова. Учебное пособие. -М.:Высш. шк., 1989. -245 с.

 

 


1 | 2 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.011 сек.)