Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Список использованных источников. 1. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод: учеб1. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Т. В. Артемьева, Т. М. Лысенко, А. Н. Румянцева, С. П. Стесин. — М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 336 с. 2. Гидравлика: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Н. Н. Лапшев. — 2-е изд., испр. — М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 272 с. 3. Основы гидравлики и теплотехники: учебник для студ. сред. проф. образования / О. Н. Брюханов, А. Т. Мелик-Аракелян, В. И. Коробко. — 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. — 240 с. 4. Сборник задач по основам гидравлики и теплотехники: учеб. пособие для техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергия, 1979. — 240 е., ил.
Ответ: Q=0,0128 м3/с.
Средняя скорость в живом сечении может быть определена из формулы (2.29) Основными уравнениями, позволяющими решать простейшие задачи о движении жидкости, являются уравнение расхода (неразрывности) и уравнение Бернулли. Уравнение расхода представляет собой условие сплошности потока несжимаемой жидкости или, что то же самое, равенство объемных расходов в каких-то двух живых сечениях этого потока, например 1 и 2, т.е. Q1=Q2 или u1ω1= u2ω2- Отсюда следует, что: (2.30) Для сжимаемой жидкости и газов уравнение неразрывности имеет вид: (2.31)
2.3.2 Уравнение Д. Бернулли без учета потерь энергии
Уравнение Д. Бернулли для потока жидкости без учета потерь энергии, т.е. для невязкой жидкости, составленное для двух расчетных сечений 1-1 и 2-2 относительно произвольной горизонтальной плоскости сравнения, записывается в следующем виде: (2.32) где а - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения скоростей по сечению потока (коэффициент кинетической энергии). С физической точки зрения уравнение Д. Бернулли выражает закон сохранения энергии в потоке движущейся жидкости. Левая и правая части этого уравнения представляют собой сумму двух видов удельной энергии: потенциальной, состоящей из энергии положения z и энергии давления , и кинетической . Коэффициент кинетической энергии α при движении невязкой жидкости с достаточной степенью точности может быть принят равным единице. С геометрической точки зрения уравнение Д. Бернулли представляет собой уравнение напоров. Гидродинамический напор Hd состоит из суммы пьезометрического напора и скоростного напора . В большинстве случаев при расчете движения жидкости совместно с уравнением Д. Бернулли применяется уравнение неразрывности (сплошности) потока.
2.3.3 Режимы движения жидкости. Гидравлические потери.
Движение вязкой (реальной) жидкости сопровождается затратами энергии на преодоление сопротивлений движению. Эти потери энергии определяются по-разному при различных режимах движения. Существует два режима движения жидкости: ламинарный и турбулентный. При ламинарном режиме жидкость движемся слоями, а при турбулентном режиме движения наблюдается беспорядочное перемешивание частиц жидкости. Режим движения жидкости характеризуется числом Рейнольдса Re, которое в общем случае определяется по формуле (2.33) Для напорного движения в круглых трубах применяется формула (2.34) где υ - средняя в сечении скорость движения, м/с; R - гидравлический радиус, м; D - диаметр трубы, м; v - кинематический коэффициент вязкости жидкости, м2/с. Если число Рейнольдса брлыне некоторого критического значения (Re>Reкp), то поток движется при турбулентном режиме, а при числах Рейнольдса Re<Reкp устанавливается ламинарный режим. Для круглых напорных труб принимается Reкp=2300 и Reкp=580 для труб иного сечения. Для безнапорных потоков Reкp=300÷500. Значения кинематического коэффициента вязкости v для некоторых жидкостей приведены в таблице 2.1
Таблица 2.1 — Значения кинематического коэффициента вязкости v
Определим величину пьезометрического напора в сечении 1-1:
Определим величину пьезометрического напора в сечении 2-2. Здесь Далее определим величину пьезометрического напора в сечении 3-3: В сечении 4-4 р4=0 и Откладывая полученные значения величин пьезометрических напоров в каждом сечении от плоскости сравнения , строим пьезометрическую линию. Поскольку напор в трубопроводе постоянного сечения равномерный, напорная линия будет параллельна пьезометрической и расположится выше последней на величину:
Так как , то Учитывая, что , и решив последнее уравнение относительно искомого расхода, получаем В данном случае сумма коэффициентов потерь местных сопротивлений складывается из коэффициента потерь на входе в трубу и коэффициента потерь в вентиле диаметром D=0,1 м при полном открытии . Таким образом с учетом потерь по длине Подставляя известные величины в формулу для расхода, находим, что Для построения пьезометрической линии находим зависимость, по которой можно определить величину пьезометрического напора в любом сечении трубопровода. Для этого составим уравнение Бернулли для сечения 0-0 и любого сечения трубопровода х-х относительно плоскости сравнения Так как величина пьезометрического напора зависит от манометрического давления, то в дальнейшем во всех сечениях будем рассматривать только манометрическое давление. В связи с этим р0=0 и Потери напора по длине в общем случае определяются по формуле Дарси - Вейсбаха (2.35) где λ - гидравлический коэффициент трения (коэффициент Дарси); I - длина расчетного участка трубы; D - диаметр трубы. При ламинарном режиме движения гидравлический коэффициент трения зависит от числа Рейнольдса Re и для круглых труб определяется по формуле (2.36) При турбулентном режиме движения различают три области гидравлических сопротивлений: 1) Область гидравлически гладких труб при числе Рейнольдса Re = 2320 ÷ 10 · (здесь ∆экв - эквивалентная шероховатость); 2) Переходная область сопротивлений при Re=(10÷500) ; 3) Область гидравлически шероховатых труб (или квадратичная область) при Re > 500 Эквивалентная шероховатость ∆экв, мм, для труб имеет следующие значения: Таблица 2.2 — Значения эквивалентной шероховатости ∆экв
В области гидравлически гладких труб гидравлический коэффициент трения λ может быть определен по формуле Блазиуса: (2.37) Для полиэтиленовых водопроводных труб в области гидравлически гладких труб, также применяется формула Ф.А. Шевелева (2.38) В переходной области сопротивления применяются: формула А.Д. Альтшуля (2.39) и для водопроводных труб формула Ф.А. Шевелева (2.40) где значения коэффициентов m, п и f принимаются по таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Значения коэффициентов m, п и f для расчета гидравлического коэффициента трения X по формуле Ф.А. Шевелева В области гидравлически шероховатых труб коэффициент гидравлического трения X может быть определен по формуле Прандтля (2.41) или формуле Б.Л. Шифринсона (2.42) Для водопроводных труб применяется формула Ф.А. Шевелева
Подставляем значения коэффициента сопротивления при внезапном сужении трубы и скорости жидкости за местным сопротивление в уравнение (1): Ответ: hм=7,1·10-5 м.
|