Два резервуара соединены трубой диаметром

Расчет сложных трубопроводов (с параллельными ветвями и концевой раздачей)

Два резервуара с постоянными и одинаковыми уровнями воды (ν = 0,01 Ст) соединены стальными (шероховатость Δ = 0,2 мм) трубами, приведенные длины которых L₁ = L₃ = 50 м, L₂ = 200 м и диаметры d = 100 мм.

1. При каком напоре H суммарный расход из баков равен Q = 12 л/с?
2. Какова максимально возможная высота h расположения узла C при этом напоре. Предельную вакуумметрическую высоту в этом узле принять равной 10 м.

Задача 10.11.

Определить расходы Q₁ и Q₂ воды (v = 0,01 Ст), поступающей под напором H = 3,6 м из открытого резервуара в пункты 1 и 2 с атмосферным давлением по трубопроводам (Δ = 0,02 мм) диаметрами d = d₁ = 60 и d₂ = 50 мм и приведёнными длинами L = 60, L₁ = 30 и L₂ = 25 м.
Вычислите максимально возможную высоту h расположения узла С при предельной вакууметрической высоте, равной 10 м.

Задача 10.12.

По двум последовательно соединенным стальным трубопроводам (Δ = 0,2 мм) длинами L₁ = L₂ = 400 м и диаметрами d₁ = 40 мм, d₂ = 60 мм из бака A в бак В самотеком поступает вода (v = 0,01 Ст).

1. Определить расход Q воды при разности уровней в баках H = 20 м.
2. Как изменится расход, если к одному из трубопроводов присоединить параллельную ветвь той же длины и того же диаметра?

Местными сопротивлениями пренебречь.

Задача 10.17.

Определить высоту Н уровня воды в резервуаре, при которой в случае отбора из узловой точки А расхода Q_А = 35 л/с в концевом сечении трубопровода (где давление равно атмосферному) расход будет Q_В = 50 л/с. Приведенные длины, диаметры и коэффициенты сопротивления трения для ветвей трубопровода следующие:

Найти величину напора в узле А системы.

Задача 10.27.

Определить расходы Q₁, Q₂, Q₃ воды (ν = 0,01 Ст) в стальных трубах (Δ = 0,2 мм), имеющих приведенные длины L₁ = 200 м, L₂ = 100 м и L₃ = 150 м и диаметры d₁ = d₃ = 100 мм, d₂ = 80 мм, если напоры H₁ = 7 м и H₂ = 3 м.

При какой приведенной длине L’₃ трубопровода 3 расход Q₂ станет равным нулю?

Источник

Ещё один архив по мостам и строительству / 1-6 семестр / гидравлика / Расчет коротких трубопроводов / Raschet_korotkikh_truboprovodov

Подобрать соответствующий стандартный диаметр тру-бопровода исходя из максимальной допускаемой скорости движения воды v_доп = 4 м/с.

Определить величину избыточного давления на поверх­-ности воды в левом резервуаре.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

При решении задачи коэффициент гидравлического трения вычислить с учетом режима движения воды в трубопроводе и области гидравлического сопротивления.

Задача 11. Трубопровод переменного сечения с высотой выступов шероховатости стенок Δ = 0,5 мм соединяет два от-

крытых резервуара, в которых разность уровней воды H = = 4м (рис. 9). Длина участков труб с диаметрами d₁ = = 100 мм, d₂ = 50 мм соответственно l₁ = 40 м, l₂ == 50 м. На середине трубопровода меньшего диаметра установлена за­движка с коэффициентом сопротивления ζ₃ = 20.

Определить расход воды, протекающей по трубопроводу.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Выяснить режимы течения в трубах, если температура воды t = 10° С.

Задача 12. Для условий задачи 11 определить максималь­но допустимый коэффициент сопротивления задвижки исходя из необходимости обеспечения расхода Q = 2 л/с. Определить давление в трубопроводе сразу за задвижкой. Построить на­порную и пьезометрическую линии.

При решении задачи коэффициенты гидравлического тре­ния вычислить с учетом режима движения воды и области гидравлического сопротивления, считая Δ == 0,5 мм.

Задача 13. Решить задачу 11 при условии, что оба резер­вуара закрыты. На свободной поверхности воды манометри­ческие давления в левом резервуаре р_л = 50 кН/м 2 , в правом резервуаре р_п = 30 кН/м 2 .

Задача 14. Решить задачу 11 при условии, что оба резер­вуара закрыты. На свободной поверхности воды манометри­ческое давление в левом резервуаре р_л = 30 кН/м 2 , в правом резервуаре р_п = 80 кН/м 2 .

Задача 15. Для гидравлической системы, изображенной на рис. 10:

определить расход воды, протекающей по трубопро­воду;

построить напорную и пьезометрическую линии;

определить манометрическое давление в центре попе­-речного сечения трубопровода С—С;

выяснить режимы течения в трубах.

Диаметры труб d₁ = 100 мм, d₂ =150мм, длины труб l₁=10 м, l₂ = 20 м. Высота уровней воды в резервуарах Н_л = 4 м, Н_п = 3 м. Избыточное давление на свободной по­верхности воды в закрытом резервуаре р₀ = 110 кН/м 2 . Ше­роховатость стенок труб Δ = 1 мм. Температура воды t = = 15° С. Угол наклона трубопровода α = 30°.

Задача 16. Решить задачу 15 при условии, что на поверх­ности воды в правом резервуаре манометрическое давление р₀ = 200 кН/м 2 .

Задача 17. Для гидравлической системы, изображенной на рис. 11:

определить расход воды, протекающей по трубо­ проводу;

построить напорную и пьезометрическую линии;

определить избыточное гидродинамическое давление в центре поперечного сечения трубопровода С—С.

Диаметры труб d₁ = 125 мм, d₂ = 250 мм, длины труб l₁ = 40 м, l₂ = 50 м. Высота уровней воды в резервуарах H_л = 9 м, H_п = 3 м. Манометрическое давление на свободной поверхности воды в закрытом резервуаре р₀ = 20 кН/м 2 . Ше­роховатость стенок труб Δ = 0,1 мм.

Задача 18. Решить задачу 17 при условии, что манометри­ческое давление на поверхности воды в правом резервуаре p₀ = 100 кН/м 2 .

Задача 19. Два резервуара соединены между собой трубо­проводом, ось которого наклонена к горизонту под углом α = 30° (рис. 12). Трубопровод состоит из двух участков с диаметрами d₁= 50 мм и d₂ = 100 мм. Длина участков l₁ = = 40 м и l₂ = 60 м. Ось трубопровода выходит из левого ре­зервуара на глубине H_л = 8 м и входит в правый на глубине H_п = 2 м. Левый резервуар закрыт, и манометрическое дав­ление на свободной поверхности воды в нем р = 500 кН/м 2 . Правый резервуар открыт. Коэффициенты гидравлического трения на участках λ₁ = 0,038, λ₂ = 0,030.

Определить расход воды, протекающей по трубо­ проводу.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Определить величину манометрического давления на оси трубопровода в сечении С—С.

Найти числа Рейнольдса при температуре воды t = = 10° С.

Задача 20. Решить задачу 19 при условии, что на свобод­ной поверхности воды в левом резервуаре манометрическое давление р = 300 кН/м 2 .

Задача 21. Для гидравлической системы, изображенной на рис. 13:

определить расход воды, протекающей по трубо­ проводу;

построить напорную и пьезометрическую линии;

3) определить числа Рейнольдса, если температура воды t= 10° С.

Давление на свободной поверхности воды в закрытом ре­зервуаре р₀ на 20 кН/м 2 выше атмосферного. Высота уровня воды в левом резервуаре H_л = 12 м, в правом резервуаре H_п = 6 м. Диаметры трубопроводов d₁ = 100 мм, d₂ = 150 мм.

Длина трубопроводов l₁ = 30 м, l₂ = 60 м. Шероховатость стенок труб Δ = 0,5 мм. Коэффициент местного сопротивления приоткрытой задвижки, установленной в середине трубопро­вода длиной 30 м, ζ_з = 10.

Задача 22. Решить задачу 21 при условии, что манометри­ческое давление на свободной поверхности воды в правом за­крытом резервуаре р₀ = 120 кН/м 2 .

Задача 23. Решить задачу 21 при условии, что левый ре­зервуар закрыт и на свободной поверхности воды в нем мано­метрическое, давление составляет 30 кН/м 2 .

Задача 24. Решить задачу 21 при условии, что левый ре­зервуар закрыт и на свободной поверхности воды в нем мано­метрическое давление составляет 30 кН/м 2 , а в правом резер­вуаре 120 кН/м 2 .

Задача 25. Вода, имеющая температуру t= 15° С, вытека­ет из закрытого резервуара в атмосферу по наклонному тру­бопроводу, состоящему из двух участков длиной l₁ = 30 м и l₂ = 20 м (рис. 14). Диаметры труб d₁ = 150 мм, d₂ = 100 мм. Трубопровод наклонен к горизонту под углом α = 30°. Шеро­ховатость стенок труб Δ = 0,2 мм.

Уровень воды в резервуаре выше центра входного сечения трубопровода на величину Н = 26 м. Манометрическое давле­ние на свободной поверхности воды в резервуаре р = = 40 кН/м 2 .

Определить расход воды в трубопроводе.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Найти манометрическое давление на оси симметрии трубопровода в сечении С—С.

Вычислить числа Рейнольдса.

Задача 26. Для гидравлической системы, описанной в за­даче 25, определить, какое избыточное давление на свобод­ной поверхности воды в резервуаре необходимо для обеспе­чения скоростного напора па выходе из трубопровода, равно­го 0,32 м. Какова будет при этом величина расхода воды? По­строить напорную и пьезометрическую линии. Определить из­быточное давление на оси симметрии трубопровода в сечении С—С. Вычислить числа Рейнольдса.

Задача 27. Для гидравлической системы, изображенной на рис. 15:

определить расход воды, протекающей по трубо­ проводу;

построить напорную и пьезометрическую линии;

определить величину манометрического давления на оси симметрии трубопровода в сечении С—С;

4) выяснить режимы течения в трубопроводе.

Диаметры труб d₁ = 50 мм, d₂ = 100 мм. Длины участков разного диаметра l₁ = 40 м, l₂ = 60 м. Угол наклона трубо­провода к горизонту α = 30°. Коэффициенты гидравлического трения труб λ₁ = 0,038, λ₂ = 0,030. Высота уровней воды в резервуарах H_л = 5 м, Н_п = 7 м. Манометрическое давление на свободной поверхности воды в левом резервуаре р_л = = 20 кН/м 2 , в правом резервуаре р_п = 600 кН/м 2 . Температу­ра воды t = 10° С.

Задача 28. Решить задачу 27 при условии, что на поверх­ности воды в правом резервуаре манометрическое давление p₀ = 400 кН/м 2 .

Задача 29. Решить задачу 27 при условии, что в середине участка трубопровода длиной l₂ имеется задвижка с коэффи­циентом сопротивления ζ₃ = 20 и манометрическое давление на поверхности воды в левом резервуаре р = 200 кН/м 2 .

Задача 30. В гидравлической системе, описанной в зада­че 27, в середине трубопровода диаметром d₂ = 100 мм уста­новлена задвижка. Расход воды, протекающей по трубопро­воду, Q = 0,004 м 3 /с

Определить коэффициент местного сопротивления за­ движки.

Определить величину манометрического давления на оси симметрии трубопровода в сечении С—С.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Выяснить режимы течения в трубопроводе.

Задача 31. Вода с температурой t = 10° С через систему труб вытекает из резервуара в атмосферу (рис. 16). Возвы­ шение уровня воды над горизонтальной осью трубопровода H = 3м. Манометрическое давление на поверхности воды в резервуаре р₀ = 50 кН/м 2 .

Трубы стальные с высотой выступов шероховатости Δ = = 0,2 мм. Размеры труб l₁ = 25 м, l₂ = 20 м, 1₃ = 30 м, d₁ = 100 мм, d₂ = 200 мм, d₃ = 125мм. На середине первого участка имеется задвижка с коэффициентом сопротивления ζ_з = 10.

Определить расход воды, протекающей по трубопро-воду.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Определить режим течения воды в трубопроводе.

Задача 32. В гидравлической системе, описанной в зада­че 31, необходимо обеспечить скоростной напор на выходе из трубопровода 0,2 м.

Определить величину манометрического давления на свободной поверхности воды в резервуаре, которая необходи­ ма для создания указанной величины скоростного напора.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

При решении задачи расчет коэффициентов гидравличе­ского трения выполнить по формулам, соответствующим ре­жимам движения воды в трубопроводе.

Задача 33. Вода вытекает из закрытого резервуара по вер­тикальному трубопроводу в атмосферу (рис. 17). Трубопро­вод состоит из двух участков с размерами l₁= 10 м, d₁ = = 100 мм, l₂ = 20 м, d₂ = 50 мм. Трубы стальные с выступа­ми шероховатости высотой Δ = 0,2 мм. Глубина воды в ре­зервуаре Н = 5 м. На поверхности воды манометрическое давление р₀ = 50 кН/м 2 .

Определить расход воды, протекающей по трубопро­ воду.

Найти гидродинамическое давление, в сечениях а—а и в—в, расположенных в середине первого и второго участков.

Задача 34. Вода с температурой t = 10° С вытекает из ре­зервуара по вертикальной трубе диаметром d =100 мм (рис. 18) с шероховатостью стенок Δ = 0,2 мм. Глубина воды в резервуаре H = 10 м.

Определить длину сливной трубы, необходимую для обеспечения расхода воды Q = 0,08 м 3 /с.

Определить величину избыточного давления в сече­ нии С—С.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

При решении задачи коэффициент гидравлического тре­ния вычислить по формуле, соответствующей режиму дви­жения.

Задача 35. Вода вытекает в атмосферу из открытого ре­зервуара по трубопроводу диаметром d = 100 мм, состояще­му из горизонтального и вертикального участков одинаковой длины l₁ = l₂ = 10 м (рис. 19). Горизонтальный участок за­глублен под уровень на величину H = 5 м.

Высота выступов шероховатости Δ = 0,2 мм. Коэффици­ент сопротивления колена ζ _к = 0,3.

Определить расход воды, протекающей по трубопро­ воду.

Определить абсолютное давление в сечении С—С перед входом в колено при атмосферном давлении р_а = 101 кПа.

Определить, на каком расстоянии от входа в сливную трубу возникает вакуум.

Построить напорную и пьезометрическую линии на первом участке длиной l₁

Задача 36. Для гидравлической системы, описанной в за­даче 35, задана максимально допускаемая величина вакуума в сечении С—С h_вак = 7 м.

Определить длину вертикальной части трубопровода, которая обеспечивает заданную величину вакуума.

Вычислить расход воды, протекающей по трубопроводу.

Построить напорную и пьезометрическую линии для го­ ризонтальной части трубопровода.

Вычислить расход, который установится, если длину вертикальной части трубопровода l₂ уменьшить вдвое.

Задача 37. Вода по вертикальному трубопроводу перете­кает из верхнего закрытого резервуара в нижний закрытый (рис. 20). В верхнем резервуаре глубина воды Н = 5 м, на ее свободной поверхности манометрическое давление р_в = = 60 кН/м 2 . Трубопровод состоит из двух участков с разме­рами l₁ = 20 м, l₂ = 30 м, d₁ = 50 мм (λ₁ = 0,04), d₂ = 100 мм (λ₂ = 0,03). Нижний конец трубопровода погружен под уро­вень воды в нижнем резервуаре на глубину h = 2 м, мано­метрическое давление на поверхности воды в нижнем резер­вуаре р_н = 80 кН/м 2 .

Определить расход воды, протекающей по трубопро­ воду.

Найти величины гидродинамического давления в сече­ ниях а—а и в—в.

Задача 38. Резервуар А соединен с резервуаром В сифон­ным трубопроводом длиной l = 30 м и диаметром d = 200 мм (рис. 21). Разность уровней воды в резервуарах Н = 4 м. Трубы чугунные с выступами шероховатости высотой Δ = = 1 мм. Ось горизонтальной части сифона возвышается над уровнем воды в левом резервуаре на величину а = 3 м. Глу­бины погружения вертикальных частей сифона соответствен­но h_л = 4 м, h_n = 5 м. Температура воды t = 10° С. На входе сифон снабжен сеткой с коэффициентом сопротивления ζ_с = = 6, коэффициент сопротивления колена ζ_к = 1,2.

Определить расход воды, протекающей по трубопро­ воду.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Определить величину гидродинамического давления в сечении С—С в конце горизонтального участка трубопровода.

Задача 39. Вода из водохранилища сбрасывается через плотину в нижний бьеф по сифонному трубопроводу диамет­ром d = 200 мм (рис. 22). Длины горизонтальных и наклон­ных участков трубопровода l₁ = l₃ = l₅ = 3 м, l₂ = l₄ = 8 м. Шероховатость внутренних стенок труб Δ = 0,6 мм. На входе в трубопровод установлена сетка с коэффициентом местного

сопротивления ζ_с = 6. Коэффициенты сопротивления колен ζ_к = 0,15. В середине верхнего горизонтального участка тру­бопровода установлена задвижка, открытая наполовину (ζ₃ = = 5). Крутизна откосов плотины 30°. Нижние горизонталь­ные участки трубопровода располагаются на одном уровне. Вход в трубопровод располагается на глубине Н_л = 3 м, вы­ход— на глубине Н_п = 1 м.

Определить расход воды, протекающей по трубопро­ воду.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Определить максимальную величину вакуума в трубо­ проводе.

Задача 40. Вода из левого резервуара поступает по сифон­ному трубопроводу диаметром d = 100 мм в правый резерву­ар (рис. 23). Шероховатость стенок трубопровода Δ == 0,5 мм. На входе в трубопровод установлена сетка с коэффициентом местного сопротивления ζ_с = 2. На нисходящей ветви сифона установлена задвижка с коэффициентом сопротивления ζ₃ = 2. Размеры отдельных участков трубопровода, показанные на чертеже: l₁ = 10 м, l₂ = 7,5 м, l₃ = 5 м. Разность уровней воды в резервуарах Н = 5 м. Максимальное превышение оси трубопровода над уровнем воды в левом резервуаре а = 3 м. Температура воды t = 10° С.

Определить расход воды, протекающей по трубопро­ воду.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Проверить соблюдение максимально допустимой вели­ чины вакуума в трубопроводе h_вaк = 7 м.

4. Выяснить режим движения воды в трубопроводе.

Задача 41. В сифонном трубопроводе, описанном в усло­ виях задачи 40, расход воды Q = 16 л/с.

Определить разность уровней воды в резервуарах, ко­ торая соответствует указанной величине расхода.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Проверить соблюдение максимально допустимой вели­ чины вакуума в трубопроводе h_вaк = 7 м.

4. Выяснить режим движения воды в трубопроводе. Задача 42. Из левого резервуара в правый по сифонному

трубопроводу диаметром d = 200 мм с шероховатостью сте­нок Δ = 0,5 мм подается 30 л воды в секунду (рис. 24). На входе в трубопровод установлена сетка с коэффициентом ме­стного сопротивления ζ_с = 2. На середине восходящей ветви трубопровода установлена задвижка с коэффициентом мест­ного сопротивления ζ₃ = 3. Коэффициент сопротивления ко­лена ζ_к = 0,4. Размеры трубопровода, показанные на рис. 24:

l₁ = l₂ = 10 м, l₃ = 40 м. Максимальное превышение оси тру­бопровода над уровнем воды в левом резервуаре а = 4 м. Температура воды t = 10° С.

Найти разность уровней воды в резервуарах Н, которая соответствует данному расходу воды.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Определить максимальную величину вакуумметрическо- го давления в трубопроводе.

Выяснить режим движения воды в трубопроводе.

Задача 43. В гидравлической системе, описанной в усло­виях задачи 42, разность уровней воды в резервуарах Н = 3 м. Коэффициент местного сопротивления задвижки ζ₃ = 20.

Определить расход воды, протекающей по трубопро­ воду.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Определить максимальную величину вакуумметриче- ского давления в трубопроводе.

Выяснить режим движения воды в трубопроводе.

Задача 44. Вода из левого резервуара поступает по сифон­ному трубопроводу диаметром d = 200 мм в правый резерву­ар (рис. 25). Шероховатость стенок трубопровода Δ = 1мм. Размеры трубопровода l₁ = 15 м, l₂ = 10 м, l₃ = 12 м, l₄ = 20 м, l₅ = 14 м. В середине участка l₅ установлена задвиж­ка с коэффициентом сопротивления ζ₃ = 10. Коэффициент со­противления колен ζ_к = 0,3. Участок l₃ возвышается над уровнем воды в левом резервуаре на величину а = 5 м. Раз­ность уровней в резервуарах Н = 2 м.

Определить расход воды, протекающей по трубопро­ воду.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Определить вакуум в конце участка 1₃.

Выяснить режим движения воды в трубопроводе при температуре воды t = 10° С.

Задача 45. В гидравлической системе, описанной в усло­виях задачи 44, уровень воды в правом резервуаре изменил­ся, вследствие чего в трубопроводе установился расход Q = = 35 л/с.

Определить уровень воды в правом резервуаре, соот­ ветствующий указанной величине расхода, если уровень в левом резервуаре не изменился.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Определить максимальную величину вакуума в трубо­ проводе.

4. Выяснить режим движения воды в трубопроводе при температуре t = 20° С.

Задача 46. Вода по трубопроводу диаметром d = 200 мм перетекает из левого закрытого резервуара в правый откры­тый (рис. 26). Размеры трубопровода, указанные на чертеже: l₁ = 10 м, l₂ = 14 м, l₃ = 12 м, l₄ = 6 м. Шероховатость внут­ренних стенок трубопровода Δ = 1 мм. Заглубления труб в резервуарах Н_л=10м, Н_п = 8м. Абсолютное давление на свободной поверхности воды в левом резервуаре р₀ = = 140кН/м 2 . Атмосферное давление р_а = 100 кН/м 2 . В сере­дине участка l₁ на трубопроводе установлена задвижка с ко­эффициентом сопротивления ζ₃ = 6. Коэффициенты сопротив­ления колен ζ_к = 0,4.

Определить расход воды, протекающей по трубопро­ воду.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Найти абсолютное гидродинамическое давление и вели­ чину вакуума в конце участка l₃.

Выяснить режим движения воды в трубопроводе при температуре t = 0° С.

Задача 47. 1. Какое давление р₀ в левом резервуаре гид­равлической системы, описанной в условиях задачи 46, необ­ходимо для обеспечения расхода воды в трубопроводе Q = = 100 л/с?

Построить напорную и пьезометрическую линии при указанной величине расхода.

Определить величину абсолютного гидродинамического давления и вакуума в конце участка трубопровода /₃.

Выяснить режим движения воды в трубопроводе при температуре t = 20° С.

Задача 48. Вода по трубопроводу диаметром d = 200 мм перетекает из левого закрытого резервуара в правый откры­тый (рис. 27). Размеры трубопровода, указанные на черте­же: l₁ = 10 м, l₂ = 20 м, l₃ = 25 м, l₄ = 8 м. Шероховатость внутренних стенок трубопровода Δ = 0,5 мм. Заглубления труб в резервуарах H_л = 3 м, Н_п = 2 м. Входное и выходное отверстия трубопровода располагаются на одной высоте. Наи­большее превышение оси трубопровода над уровнем участков l₁ и l₄ составляет z = 6 м. Манометрическое давление на сво­бодной поверхности воды в закрытом резервуаре р₀ = = 40 кН/м 2 . Коэффициенты сопротивления колен даны на рис. 27.

1. Определить расход воды, протекающей по трубопро­воду.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Определить максимальную величину вакуума в трубо­ проводе.

Выяснить режим движения воды в трубопроводе при температуре t= 10° С.

Задача 49. Решить задачу 48, если в закрытом резервуаре H_л = 1 м, р₀ = 20 кН/м 2 , а в открытом резервуаре H_п = 5 м.

Задача 50. Вода вытекает из открытого резервуара по тру­бопроводу диаметром d = 100 мм в атмосферу (рис. 28). Го­ризонтальный и наклонный участки трубопровода имеют оди­наковую длину l = 50м. Входное сечение трубопровода за­глублено под уровень на h₁ = 6 м. Выходное сечение находит­ся на h₂ = 25 м ниже входного. В середине наклонного участ­ка трубопровода установлена задвижка. Коэффициент гид­равлического трения трубопровода λ = 0,035. Коэффициент сопротивления колена можно не учитывать.

Определить коэффициент сопротивления задвижки, при котором вакуум в конце, горизонтального участка трубопро­ вода не будет превышать 7 м водяного столба.

Определить расход воды, протекающей по трубопрово­ ду, при найденном значении коэффициента сопротивления за­ движки.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Выяснить режим движения жидкости в трубопроводе при температуре воды t = 0° С.

Задача 51. В гидравлической системе, описанной в усло­виях задачи 50, h₁ = 5 м, коэффициент сопротивления за­движки ζ₃ = 10.

Определить расход воды, протекающей по трубопро­ воду.

Построить напорную и пьезометрическую линии.

Определить, на каком расстоянии от резервуара в тру­ бопроводе появляется вакуум.

Задача 52. Применительно к схеме насосной установки, показанной на рис. 29, найти манометрический напор H, раз­виваемый насосом. Производительность насоса Q = 60 л/с. Геометрическая высота нагнетания H_н = 20 м. Размеры на­гнетательного трубопровода: d_H = 200 мм, l₁ = 83 м, l₂ = 17 м, глубина воды в верхнем резервуаре h_B = 3 м. За­движка на нагнетательном трубопроводе установлена в непо­средственной близости от насоса.

Всасывающий трубопровод диаметром d_B = 250 мм состо­ит из наклонного участка длиной 40 м и горизонтального дли­ной 10 м. Ось насоса выше уровня воды в нижнем резервуаре

на величину h_BC = 5 м. На входе во всасывающий трубопро­вод установлен обратный клапан с сеткой, имеющий коэффи­циент сопротивления ζ_кл = 7. Местное сопротивление колена на всасывающем трубопроводе молено не учитывать.

Коэффициенты сопротивления задвижки на нагнетатель­ном трубопроводе ζ₃ = 10, колена ζ_к = 0,5. Шероховатость внутренних стенок труб Δ = 0,2 мм.

Требуется построить напорную и пьезометрическую линии и выяснить режимы движения воды в трубопроводах.

Примечание. Манометрический напор Н представляет со­бой сумму геометрической высоты всасывания h_BC, геометри­ческой высоты нагнетания H_н и потерь напора во всасываю­щей и нагнетательной линиях.

Задача 53. Насос забирает воду из колодца в количестве Q = 45 л/с (рис. 30). Размеры всасывающей трубы: l₁ = 4 м, l₂ = 17 м, l₃ = 2 м, l₄ = 17м. Высота расположения насоса над уровнем воды в колодце h_BC = 4 м. На входе в трубопро­вод установлен обратный клапан с сеткой, имеющий коэффи­циент сопротивления ζ_кл = 10. Коэффициенты сопротивления колен ζ_к = 0,5. Шероховатость внутренних стенок труб Δ = 0,5 мм.

Подобрать диаметр трубопровода исходя из экономиче­ ской скорости движения воды v_э = 1 м/с.

Проверить соответствие величины вакуума в трубопро­ воде перед входом в насос максимально допустимой величине

3. Построить напорную и пьезометрическую линии.

Вычисление коэффициента гидравлического трения выпол­нить по формуле, соответствующей режиму движения воды в трубопроводе.

Задача 54. Вода в количестве Q = 60 л/с забирается насо­сом из всасывающего колодца А, который соединен с водо­емом В самотечной трубой длиной 1_с = 200 м и диаметром d_с = 250 мм (рис. 31). Длина всасывающей трубы l_вс = 100 м, ее диаметр d_BC = 250 мм. Осредненная высота выступов шеро­ховатости в самотечной трубе Δ = 0,5 мм, во всасывающей Δ = 0,25 мм. Коэффициент сопротивления сетки самотечной трубы ζ_с = 5, сетки и обратного клапана всасывающей трубы ζ_кл = 10, колена всасывающей трубы £_к = 0,3. Допускаемый вакуум в трубопроводе перед входом в насос задан равным

Источник