ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ||
Величина | Обозначение | Единицы измерения СИ |
Диаметр: § диаметр внутренний § диаметр наружный | d dВН = dН-2δ dН | м |
Толщина стенки трубы | δ | |
Высота | h | |
Ширина | b | |
Длина | l | |
Смоченный периметр | S | |
Потери напора | Δh | |
Давление | Р | Па |
Плотность | ρ | кг/м3 |
Вязкость § Динамическая § Кинематическая | μ ν | Па*с м2/с |
Площадь живого сечения потока | FЖС | м2 |
Расход массовый | Qm | кг/с |
Расход объемный | Q | м3/с |
Скорость | ω | м/с |
Критерий Рейнольдса | Re | |
Коэффициент трения | λ | |
Коэффициент местного сопротивления | ζ |
ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ | |
Гидравлический радиус | |
Эквивалентный диаметр | |
Объемный расход жидкости | |
Массовый расход жидкости | |
Критерий Рейнольдса Для прямолинейных труб: § Re < 2300 ламинарный режим § Re = 2300 – 10000 неустойчивый турбулентный режим § Re > 10000 развитый турбулентный режим | |
Критическая скорость | |
Потери напора на преодоление сил трения | |
Потери напора на преодоление местных сопротивлений |
КОНТРОЛЬНАЯ ЗАДАЧА №7
Горизонтальный отстойник для осветления сточных вод представляет собой прямоугольный резервуар. Глубина его h, ширина b. Температура воды 20 0С. Определить среднюю скорость и режим движения сточной жидкости, если ее расчетный расход Q. При какой скорости движения жидкости в отстойнике будет наблюдаться ламинарный режим движения жидкости?
Вариант | а | б | в | г | д |
h, м | 2,5 | 3,0 | 1,5 | 2,0 | 1,8 |
b, м | 6,0 | 5,5 | 7,0 | 3,5 | 4,0 |
Q, м3/с | 0,08 | 0,07 | 0,09 | 0,1 | 0,15 |
КОНТРОЛЬНАЯ ЗАДАЧА №8
Определить потери напора на трение при перекачке жидкости в количестве при массовом расходе Qm. Длина трубопровода l, диаметр d. Коэффициент трения принять равным λ.
Вариант | а | б | в | г | д |
Жидкость | Бензол | Толуол | Хлорбензол | Нитробензол | Раствор аммиака 25% |
t0, 0С | |||||
Qm, т/час | |||||
l, м | |||||
d, мм | 30х3 | 30х4 | 40х4 | 40х4,5 | 50х3 |
λ | 0,019 | 0,022 | 0,023 | 0,025 | 0,035 |
КОНТРОЛЬНАЯ ЗАДАЧА №9
Для подачи в цех технической воды в количестве Q необходимо провести горизонтальный трубопровод длиной l. Допускаемая потеря напора Δh. Определить требуемый диаметр трубопровода, принимая коэффициент трения λ.
Вариант | а | б | в | г | д |
Q, м3/час | |||||
l, м | |||||
λ | 0,02 | 0,03 | 0,025 | 0,022 | 0,023 |
Δh, м |
ТЕМА 4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР В ТРУБОПРОВОДАХ
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ||
Величина | Обозначение | Единицы измерения СИ |
Диаметр: § диаметр внутренний § диаметр наружный | d dВН = dН-2δ dН | м |
Толщина стенки трубы | δ | |
Скачок давления при гидравлическом ударе | ΔР | Па |
Плотность | ρ | кг/м3 |
Площадь живого сечения потока | FЖС | м2 |
Расход объемный | Q | м3/с |
Скорость потока | ω | м/с |
Скорость распространения ударной волны | С | м/с |
Период гидравлического удара | τ | с |
Модуль упругости материала трубы | Е | § Сталь Е = 2*1011 Па § Чугун Е = 1*1011 Па |
Модуль упругости жидкости | ε | § Вода ε = 2,07*109 Па |
ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ | |
Повышение давления при гидравлическом ударе | |
Скорость распространения ударной волны при гидравлическом ударе (для воды) | |
Объемный расход жидкости | |
Период гидравлического удара |
КОНТРОЛЬНАЯ ЗАДАЧА №10
Рассчитать повышение давления при гидравлическом ударе и минимальное время закрытия задвижки, если диаметр трубы d, длина трубопровода l, скорость потока воды ω.
Вариант | а | б | в | г | д |
ω, м/с | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,3 | 1,5 |
l, м | |||||
Материал трубопровода | Сталь | Чугун | Сталь | Чугун | Сталь |
d, мм | 60х3,5 | 100х10 | 70х5 | 90х4,5 | 50х2,5 |
КОНТРОЛЬНАЯ ЗАДАЧА №11
Определить максимально допустимый расход воды в трубопроводе, чтобы максимальное давление при времени закрытия затвора t = 0,5 с не превышало ΔР. Диаметр трубопровода d, его длина L.
Вариант | а | б | в | г | д |
ΔР, МПа | |||||
l, м | |||||
Материал трубопровода | Чугун | Сталь | Чугун | Сталь | Чугун |
d, мм | 60х3,5 | 100х10 | 70х5 | 90х4,5 | 50х2,5 |
КОНТРОЛЬНАЯ ЗАДАЧА №12
Вода в количестве Q перекачивается по чугунной трубе диаметром d, длиной l. Свободный конец трубы снабжен затвором. Определить время закрытия затвора при условии, чтобы повышение давления в трубе вследствие гидравлического удара не превышало 10 бар.
Вариант | а | б | в | г | д |
Q, м3/мин | 12,7 | 13,0 | 13,5 | 12,5 | 12,0 |
l, м | |||||
d, мм | 60х3,5 | 100х10 | 70х5 | 90х4,5 | 60х5 |
ТЕМА 5. НАСОСЫ
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ||
Величина | Обозначение | Единицы измерения CИ |
Объемная подача (производительность) | Q | м3/с |
Напор насоса | Н | м |
Мощность, потребляемая насосной установкой | N | Вт |
КПД насосной установки | η | % |
Давление в точках всасывания и нагнетания | Рвс, Рн | Па |
Диаметр трубы | d | м |
Геометрическая высота подъема | НГ | м |
Потери напора | Δh | м |
Плотность жидкости | ρ | кг/м3 |
Частота вращения вала рабочего колеса | n | с-1 |
ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ | ||
Напор насоса | ||
Мощность, потребляемая насосной установкой | ||
Законы пропорциональности |
КОНТРОЛЬНАЯ ЗАДАЧА №13
По имеющимся исходным данным рассчитать:
§ Напор, развиваемый насосом
§ Мощность, потребляемую насосной установкой
§ Изменение объемной подачи, напора и мощности при изменении частоты вращения рабочего колеса
Вариант | Среда | Q, л/мин | НГ, м | Рн, кгс/см2 | Рвс, кгс/см2 | Δh, м | η, % | n1 | n2 |
Расплавленная сера (ρ = 1960 кг/м3) | 5,5 | 0,5 | 1,2 | ||||||
Вода 20 0С | 4,8 | 4,2 | 0,1 | ||||||
Варочная кислота (ρ = 1035 кг/м3) | 1,0 | 0,15 | |||||||
Вода 60 0С | 0,2 | 3,8 | 0,1 | 8,5 | |||||
Жидкость (ρ = 1100 кг/м3) | 4,5 | 1,5 | 1,0 | 4,2 | |||||
60%-ая серная кислота | 1,8 | 0,2 | 6,5 | ||||||
Мазут | 0,5 | 2,5 | 2,0 | 1,4 | |||||
Керосин | 4,8 | 6,5 | 0,6 | 65,6 | |||||
Уксусная кислота | 1,0 | 0,55 | 1,5 | ||||||
Бензол | 5,5 | 4,0 | 2,0 | ||||||
Авиационный бензин (ρ = 750 кг/м3) | 10,5 | 3,5 | 1,5 | 4,4 | |||||
Нефть | 0,4 | 2,5 | |||||||
Хлорбензол | 1,8 | 4,0 | 0,1 | 3,8 | |||||
Азотная кислота | 0,8 | 1,8 | 0,5 | ||||||
Рассол хлористого кальция 25% | 3,6 | 4,1 | 1,8 |
КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ №14
Составить характеристику насоса по плану:
1. Эскиз (схема) насоса с указанием основных конструкционных элементов
2. Тип насоса по принципу действия и конструкции
3. Описание устройства, принципа работы насоса
4. Рабочие характеристики
5. Технические преимущества и недостатки
6. Область применения
Вариант | Тип насоса |
Центробежный одноступенчатый насос | |
Осевой насос | |
Вихревой насос | |
Струйный насос | |
Винтовой насос | |
Шестеренчатый насос | |
Поршневой насос простого действия | |
Плунжерный насос | |
Дисковый насос | |
Пластинчатый насос | |
Диафрагмовый насос | |
Центробежный многоступенчатый насос | |
Эрлифт | |
Плунжерный насос | |
Поршневой насос двойного действия |
ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ
№ варианта | НОМЕРА ЗАДАНИЯ | |||||
Основы гидростатики | Законы гидродинамики | Гидравлические сопротивления | Гидравлический удар | Насосы | ||
1.а | 4.а | 7.д | 10.д | 13.1 | 14.1 | |
2.а | 5.а | 8.д | 11.д | 13.2 | 14.2 | |
3.а | 6.а | 9.д | 12.д | 13.3 | 14.3 | |
1.б | 4.б | 7.г | 10.г | 13.4 | 14.4 | |
2.б | 5.б | 8.г | 11.г | 13.5 | 14.5 | |
3.б | 6.б | 9.г | 12.г | 13.6 | 14.6 | |
1.в | 4.в | 7.в | 10.в | 13.7 | 14.7 | |
2.в | 5.в | 8.в | 11.в | 13.8 | 14.8 | |
3.в | 6.в | 9.в | 12.в | 13.9 | 14.9 | |
1.г | 4.г | 7.б | 10.б | 13.10 | 14.10 | |
2.г | 5.г | 8.б | 11.б | 13.11 | 14.11 | |
3.г | 6.г | 9.б | 12.б | 13.12 | 14.12 | |
1.д | 4.д | 7.а | 10.а | 13.13 | 14.13 | |
2.д | 5.д | 8.а | 11.а | 13.14 | 14.14 | |
3.д | 6.д | 9.а | 12.а | 13.15 | 14.15 |