Примеры решенных задач по гидравлике - 7

Задача

Определить расход воды Q в горизонтальном трубопроводе который соединен с резервуаром, трубопровод состоит из 2 трубок диаметром d₁=15мм и d₂=20мм, длиной l₁=800мм и l₂=1000мм, в левом резервуаре высота жидкости над осью H₁=1000мм в правом H₂=1500мм , показатель манометра p₁=1,1атм и p₂=0,2атм, местное сопротивление лямда=0,03, решение выполнять с учетом местных потерь , в резервуаре вода.

Рисунок 2

Решение

Перевод в СИ:

d₁=15мм=0,015м

d₂=20мм=0,02м

l₁=800мм=0,8м

l₂=1000мм=1м

H₁=1000мм=1м

H₂=1500мм=1,5м

p₁=1,1атм=1,1∙98100= 107910Па

p₂=0,2атм=0,2∙98100= 19620Па

Применим уравнение Бернулли для свободной поверхности левого резервуара I-I и свободной поверхности правого резервуара II-II. Плоскость сравнения 0-0 через ось трубопровода.

Пологая, что режим течения турбулентный, т. е. . Учитывая, что большие размеры резервуара и считая скорость изменения уровня свободной поверхности равной нулю а также и

можно записать:

Обозначим:

кг/м³ – плотность воды.

м/с² – ускорение свободного падения.

- потери на 1-ом участке;

потери напора по длине 1-ом участке;

местные потери напора 1-ом участке;

внезапного сужения.

- коэф-т сопротивления входа.

- потери на 2-ом участке.

потери напора по длине 2-ом участке;

местные потери напора 2-ом участке;

- коэф-т сопротивления выхода.

где - коэф-т сопротивления внезапного расширения.

Из равенства расходов:

где площадь i-го трубопровода

Обозначим

м/с

Определяем расход:

м³/с=1,3л/с