| 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 |