Часть 10

Часть 10-1 Расчет сложных трубопроводов

Задача (Куколевский И.И.) 10-1. Найти как распределяется расход Q = 25 л/сек между двумя параллельными трубами, одна из которых имеет длину L1=30м, диаметр d1 = 50 мм, а другая (с задвижкой, коэффициент сопротивления которой С = 3) имеет длину l2 = 50 м и диаметр d2 = 100 мм.

Какова будет потеря напора hn в разветвленном участке? Величины коэффициента сопротивления трения труб принять соответственно равными λ1 = 0,04 и λ2 =0,03.
Ответ. Q1= 4,45 л/сек и Q2 = 20,55 л/сек; hn = 6,3м

Условие к задаче 10-1 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-1 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-2. Смазочное масло (δ = 0,8, v = 6 сСт) подводится к подшипникам коленчатого вала по системе трубок, состоящей из пяти одинаковых участков каждый длиной l = 500 мм и диаметром d = 4 мм.

1) Сколько смазки нужно подать к узловой точке А системы, чтобы каждый подшипник получил ее не менее 8 см3/с?

2) Как изменится потребное количество смазки, если участки АВ заменить трубой диаметром D = 8 мм? Давление на выходе из трубок в подшипники считать одинаковым, местными потерями пренебречь.

Ответ. 1) Q=64 см3/с. 2) Q = 26 см3/с.

Условие к задаче 10-2 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-2 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-3. Сифонный трубопровод составлен из трех труб, приведенные длины которых L1 = 50 м, L2 = 100 м, L3= 150 м и диаметры d1=75 мм, d2 = 50 мм, d3 = 75 мм.

Определить напор Н, необходимый для того, чтобы из резервуара А в резервуар В поступал расход воды Q2 = 3 л/с.

Найти при этом напоре величину наименьшего давления в трубопроводе, если h = 2 м и длина участка CD трубы 3 равна 20 м.

Задачу решить в предположении квадратичной области сопротивления труб, приняв λ1 = 0,025, λ2 = 0,028, λ3 = 0,025. Местными потерями пренебречь.

Ответ. Н= 11 м; Pmin = 27,8 кПа.

Условие к задаче 10-3 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-3 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-4. Резервуары А и В с постоянными и одинаковыми уровнями соединены системой труб, приведенные длины которых L1 = 400 м, L2 = 180 м, L3 = 50 м, L4 = 400 м и диаметры d1=d2=d3= 100 мм, d4= 200 мм.

1) При каком давлении р над поверхностью воды в резервуаре А расход в трубе 4 будет равен Q4 = 40 л/с?.

2) Каков при этом суммарный расход воды из резерву ара А в резервуар В?

Задачу решить в предположении квадратичной области сопротивления, приняв λ1λ2λ3 = 0,025; λ4 = 0,02.
Ответ. 1) Р = 3,7 МПа. 2) Q1= 67,3 л/с.

Условие к задаче 10-4 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-4 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-5. Определить расход воды (v = 0,01 Ст), поступающий под напором H = 5,0 м из резервуара A в резервуар В по сифонному трубопроводу, состоящему из стальных (Δ = 0,2 мм) труб диаметрами d = 100 мм и длинами L = 100 м. Какова максимально возможная высота h расположения точки С сифона, если предельно допустимая в этом узле вакууметрическая высота равнв 10м..
Ответ. Q = 14,2 л /сек; h = 6 м.

Условие к задаче 10-5 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-6. Соляровое масло подается самотеком из резервуара А в резервуар В по трубопроводу, состоящему из трех одинаковых труб длинами L = 50 м и диаметрами d = 25 мм.

1) Каким должен быть напор Н трубопровода, чтобы при температуре масла t = 10° С в резервуар В поступал расход Q = 0,2 л/с?

2) Как изменится расход при том же напоре, если температура масла повысится до 40°С?

Местные потери в каждой трубе составляют 20% от потерь по длине. Зависимость кинематического коэффициента вязкости масла от температуры задана графиком.
Ответ. 1) H = 5,75 м. 2) Q = 0,6 л/сек.

Условие к задаче 10-6 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-6 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-7. Два резервуара с постоянными и одинаковыми уровнями воды (v = 0,01 Ст) соединены стальными (шероховатость 0,2 мм) трубами, длины которых L1=L3 = 50 м, l2 = 200 м и диаметры d =100 мм.

1) При каком напоре Н суммарный расход из баков равен Q=12 л/с?

2) Какова максимально возможная высота h расположения узла С при этом напоре? Предельную вакууметрическую высоту в этом узле принять 10м

Ответ. 1) Н = 2,05 м 2) h = 11,4 м.

Условие к задаче 10-7 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-7 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-8. Определить расход воды в системе труб, соединяющих два резервуара с разностью уровней Н = 24 м, если размеры труб L1  = L2 = L3 = L4 = 100 м, d1 = d2 = d4 = 100м, d3 = 200м Значения коэффициента сопротивления трения в трубах λ1 = λ2 = λ4 = 0,025, λ3 = 0,02 и коэффициента сопротивления задвижки ξ = 30.

Как повлияет на величину расхода закрытие задвижки?
Ответ. Q= 23,7 л/с. Q = 19,6 л/ с.

Условие к задаче 10-8 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-8 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-9. Вода вытекает в атмосферу из бака с постоянным уровнем Н через трубу длиной L= 150 м, диаметром d = 50 мм.

1) При какой длине L1, параллельной ветви того же диаметра расход увеличится на 20%?

2) Какая длина L2 параллельной ветви диаметром d2 = 100 мм обеспечит такое же увеличение расхода?

3) На сколько увеличится расход, если использовать одновременно обе параллельные ветви?

Задачу решить, пренебрегая местными потерями и считая коэффициенты сопротивления трения одинаковыми для всех труб.
Ответ. 1) L1 = 61 м. 2) L2 = 46,7 м. 3) на 25%.

Условие к задаче 10-9 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-9 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-10. Паровозный тендер емкостью 20 м3 должен наполняться водой (v = 0,01 Ст) в течение 10 мин из путевого крана К, соединенного с водонапорной башней трубопроводом длиной L1 = 800 м.

1) Определить диаметр d1 этого трубопровода, если напор в башне Н = 20 м и кран соединен с тендером трубой длиной l2 = 20 м и диаметром d2 = d1.

2) Как повлияет на время заполнения тендера присоединение второго крана с трубой L3 = 80 м d3 = d?

Трубопроводы стальные с шероховатостью Δ = 0,2 м. Местными потерями пренебречь.
Ответ. 1) d1= 152 мм. 2) t= 14,8 мин.

Условие к задаче 10-10 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-10 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-11. Определить расходы воды (v = 0,01 Ст), поступающие под напором H = 3,6 м из резервуара в пункты 1 и 2 по трубопроводам (Δ = 0,02 диаметрами d = 60 мм, d1 = 60 мм, d2 = 50 мм и длинами L = 60 м, L1 = 30 м, L2 = 25 м. Вычислить максимально возможную при данных расходах высоту расположения точки С при предельном вакууме 10 м вод. ст.
Ответ. Q1 = 3 л/сек; Q2 = 2 л/сек; h = 10,5 м.

Условие к задаче 10-11 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-11 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 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.

Ответ. 1) Q= 1,35 л/с; 2) Q = 2,35 л/с; Q = 1,4 л/с.

Условие к задаче 10-12 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-12 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-13. Питание резервуаров A и В с постоянными и одинаковыми отметками уровней Δ5 осуществляется подачей воды из магистрального трубопровода L1 = 40 м; d1 = 80 мм в распределительные трубы L2 = L3 = 80 м и d2 = d3 = 50 мм,

1 Определить расходы, поступающие в резервуары, если давление в магистральном трубопроводе на уровне нулевой отметки М = 0,49 МПа.

2 Как изменится расход в магистральном трубопроводе, если одну из распределительных труб выключить?

3 Какова в обоих случаях наибольшая возможная высота h расположения распределительных труб относительно уровня воды в резервуарах?

Величиной заглубления труб под уровнями воды в резервуарах пренебречь и считать участки этих труб от точек С расположенными вертикально. Предельную вакууметрическую высоту в этих сечениях принять равной 10 м. Коэффициенты сопротивления трения в трубах принять λ1 = 0,025, λ2 λ3 = 0,03 и коэффициенты сопротивления задвижек ζ = 3.
Ответ. 1) Q2 = Q3 = 7,64 л/с 2) Q = 8 л/сек. 3) h1 = 22,8 м; h2 = 25,5 м.

Условие к задаче 10-13 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-13 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-14. Из резервуаров А и В с одинаковыми уровнями вода по трубам L1 = 200 м, d1 = 200 м и L2 = 100 м, d2 = 100 мм поступает в магистральную трубу длиной L3 = 600 м, диаметром d3 = 200 мм, а затем сливается в резервуар С.

1 Определить расход Q3, поступающий в резервуар С при напоре H = 16 м и коэффициенте сопротивления задвижки ξ = 12.

2 Чему равен (при том же напоре Н) минимальный коэффициент сопротивления задвижки, если минимальное абсолютное давление в системе принять равным нулю?

Длина горизонтального участка трубы 3 равна 160м, высота его расположения над уровнем моря h = 4 м. Принять λ1 = λ3 = 0,02 и λ2 = 0,025. Кроме потерь в задвижке, другие местные потери напора не учитывать. Атмосферное давление принять равным 98 кПа
Ответ. 1) Q = 60 л/сек. 2) ξmin = 4,86.

Условие к задаче 10-14 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-14 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-15. Трубопровод диаметром D и длиной L заменяется двумя одинаковыми параллельными трубами той же длины, суммарная площадь которых равна площади сечения трубопровода. Определить, как изменится при постоянном напоре пропускная способность системы при следующих законах сопротивления: 1) ламинарном; 2) гидравлически гладких труб (формула 9-16 гл. 9); 3) квадратичном (формула 9-20 гл. 9).
Ответ.Q2/Q1= 0,5; Q2/Q1 = 0,78; Q2/Q1 = 0,8.

Скачать решение задачи 10-15 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-16. Для увеличения пропускной способности трубопровода длиной 2L и диаметром А к нему присоединена параллельная ветвь того же диаметра и длиной L (пунктир). Определить, какова эквивалентная длина разветвленного участка и во сколько раз увеличится расход при неизменном напоре для следующих законов сопротивления: 1) ламинарного; 2) гидравлически гладких труб (формула 9-16 гл. 9); 3) квадратичного (формула 9-20 гл. 9).

Условие к задаче 10-16 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-16 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-17. Определить высоту Н уровня воды в резервуаре, при которой для изображенного на схеме трубопровода в случае отбора из узловой точки А расхода QА = 35 л/сек в концевой точке (где давление равно атмосферному) расход будет QB = 50 л/сек. Длины, диаметры и коэффициенты трения для ветвей трубопровода следующие;

L1 = 300 м; d1 = 225 мм; λ1 =0,030; L2 = 150 м;

d2 = 125 мм; λ2 = 0,038; L3 = 250 м; d3 = 150 мм; 

λ3 = 0,032; L4 = 100 м; d4 = 175 мм; λ4 = 0,042.

Найти величину у напора в узловой точке А системы.
Ответ. Н = 21,7 м; у = 12,4 м

Условие к задаче 10-17 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-17 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-18. По магистральному трубопроводу длиной L = 1000 м и диаметром D = 200 мм протекает транзитный расход воды Qт = 40 л/с. По длине, трубопровода в точках, расположенных на равных расстояниях l = 50 м, из него отбираются равные расходы q = 2 л/сек.

1 Определить сопротивление Н трубопровода, учитывая только потери на трение при λ = 0,025.

2 Как изменится сопротивление трубопровода, если весь расход, идущий через его начальное сечение (равный 80 л/с):

а) пропустить через трубопровод транзитно, не отбирая его по длине;

б) отбирать по длине трубопровода при Q = 4 л/с и равном нулю транзитном расходе. Указание. При достаточно большом числе точек отбора можно применить формулу для непрерывной раздачи.
Ответ. 1) h = 24,2 м. 2) hа = 41,5 м; hб = 13,8 м.

Условие к задаче 10-18 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-18 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-19. Трубопровод диаметром d = 125 мм и общей длиной 2L = 400 м соединяет два резервуара с постоянной разностью уровней воды H =20 м. Определить, при каком расходе (3, отбираемом из трубопровода в середине его длины, поступление воды в нижний резервуар прекратится. Найти, какие расходы установятся в левой и правой ветвях трубопровода при значениях отбираемого расхода ф, вдвое большем и вдвое меньшем найденного выше. Учитывать только потери на трение, принимая λ = 0,025.
Ответ. Q = 38,4 л/сек. При Q = 19,2 л/сек расход из верхнего резервуара Q1 = 35,1 л/с и в нижний резервуар Q2 = 15,9 л/с. При Q = 76,8 л/с расход из нижнего резервуара Q2 = 28,8 л/сек и их верхнего Q1 = 48 л/сек.

Условие к задаче 10-19 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-19 (Куколевский И.И.)

 

Часть 10-2 Расчет сложных трубопроводов

Задача (Куколевский И.И.) 10-20. Перемещение поршня гидроцилиндра (D1 = 150 мм, D2 = 50 мм), нагруженного внешним усилием R = 200 H, осуществляется подачей спирто-глицериновой смеси (v = 1 Ст, ρ = 1220 кг/м3) насосом в рабочую полость гидроцилиндра. Для регулирования скорости перемещения поршня при постоянной подаче насоса к узловой точке А системы присоединена сбросная труба с краном С.

1) Какова скорость V перемещения поршня, если подача насоса Q = 7,85 л/с, приведенные длины труб L1 = 5 м, L2 = 10 м, диаметр труб d = 50 мм.

2) Какова максимальная скорость vмакс при той же подаче насоса;

3) При какой наименьшей приведенной длине сбросной трубы (при открытии крана К) перемещение поршня прекратится?

Ответ. 1) v = 0,2 м/с. 2) vmax = 0,5 м/сек, 3) L2min = 2 м.

Условие к задаче 10-20 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-20 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-21. Перемещение поршней гидроцилиндров диаметра D = 15 см, нагруженных внешними силами R1 = 1000 H и R2 = 2000 H, осуществляется подачей спирто-глицериновой смеси (v = 1 Ст, ρ = 1220 кг/м3} по трубам одинаковой приведенной длины L = 10 м и диаметра d = 4 см в гидроцилиндры 1 и 2.

1 Определить скорости перемещения поршней при расходе Q = 7 л/сек в магистрали.

2 Какое по величине (эквивалентная длина) дополнительное сопротивление и в какой трубе нужно создать, чтобы при том же расходе в магистрали скорости поршней стали одинаковыми?

Сопротивлением сливной линии пренебречь, считая давление в нерабочих полостях атмосферным.


Ответ. 1) v1 = 0,28 м/сек; v2 = 0,117 м/сек, 2) L2 = 8,2 м на первой трубе

Условие к задаче 10-21 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-22. Шестеренный насос производительностью Q = 4 л/с засасывает бензин из двух баков с начальной разностью уровней h = 0,5 м по трубам одинакового диаметра d = 50 мм и одиннаковой длины до узловой точки L = 10 м.

Определить начальный расход из верхнего QB и нижнего QH баков.

Указать, при какой разности уровней h начальный расход из нижнего бака будет равен нулю.

Определить, на какой глубине z под дном нижнего бака следует расположить узловую точку системы, чтобы после опорожнения верхнего бака было исключено попадание воздуха в насос и нижний бак можно было опорожнить до конца. Учитывать только потери на трение, приняв λ = 0,02.

Ответ. Qв =3.18 л/сек; Qн = 0,82 л/сек; h = 0,85 м: z = 0,85 м.

Условие к задаче 10-22 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-22 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-23. Найти, как распределится расход Q1 = 10 л/сек воды (v = 0,01 Ст) между двумя стальными трубами (Δ = 0,2 мм), длины которых L= 31,2 м, L3 = 71,2 м и диаметры d2 = d3 = 0,05 м, если высоты расположения их выходных сечений H2 = 4 м и Н3 = 10 м а суммарный коэффициент местных сопротивлений каждой трубы ξ = 5. 

Какое избыточное давление р в магистральном трубопроводе обеспечит указанный суммарный расход, если размеры подводящей трубы L1 = 40 м, d1 = 0,075 м нее шероховатость Δ = 0,2 мм?

Как нужно изменить диаметры d2 и d3, чтобы при том же давлении в магистрали расходы в трубах стали равными Q2 =Q3 = 5 л/сек.
Ответ. 1) р = 202 кПа. 2) d2 = 45 мм, d3 = 58 мм.

Условие к задаче 10-23 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-23 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-24. Баки А, В и С соединены трубопроводами L1 = 75 мм, d1 = 75мм, и L2 = L3 = 100м, d2 = d3 = 50 мм. Напор Н = 10 м.

При каком давлении М на поверхности воды в баке А в бак В будет поступать расход Q2 = 5 л/сек?

Как нужно изменить давление М, чтобы вода не поступала в бак В?

Коэффициенты сопротивления трения во всех трубопроводах принять равными λ = 0,03, коэффициент сопротивления задвижки ξ =15
Ответ. М = 279 кПа., M'= 7,45 кПа.

Условие к задаче 10-24 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-24 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-25. По двум одинаковым, открытым в атмосферу стальным (Δ = 0,2 мм) трубам длинами L2 = L3 = 25 м и диаметрами d2 = d3 = 50 мм требуется подавать одинаковые расходы Q = 5 л/сек воды (v = 0,01 Ст) при напорах H = 10 м, h = 7 м.

1 Определить необходимый для этого диаметр d1 стальной трубы, длина которой L1 = 50 м, а также необходимую величину ξ коэффициента сопротивления вентиля, установленного на трубе 3.

2 Какой расход Q' пойдет по трубопроводу и какое давление будет в точке К, если полностью закрыть вентиль на трубе 3.
Ответ. 1) d1 = 85 мм; ξ = 9,1. 2) Q' = 5,75 л/с; Pk = 61 кПа.

Условие к задаче 10-25 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-25 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-26. Резервуар А с постоянным уровнем Н = 3 м, и избыточным давлением на поверхност M = 0,4 МПа питает водонапорную башню В и бассейн С по системе, состоящей из трех одинаковых труб, приведенной длиной L  =210 м и диаметром d = 100мм каждая.

Определить расход QС, поступающий в бассейн С, и высоту h, на которой установится уровень воды в водонапорной башне, если из нее отводится расход Qв = 5 л/с. Коэффициент сопротивления трения для потоков в трубах принять равным λ = 0,025.
Ответ. Qс = 19,6 л/с; h = 15,7 м.

Условие к задаче 10-26 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-26 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-27. Определить расходы Q1, Q2 и Q3, воды (v=0,01 Ст) в стальных (Δ = 0,2 мм) трубах, имеющих длины L1 = 200 м, L2 = 100м и L3 = 150 м и диаметры d1 = d3 = 100 мм, d2 = 80 мм, если напоры H1 = 7 м и H3 = 3 м. При какой длине L3' трубопровода 3 расход Q2 станет равным нулю?
Ответ.Q1 = 10,15 л/се/с; Q2 = 4,10 л/сек; Q3 = 14,25 л/с; L3 = 473 м.

Условие к задаче 10-27 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-27 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-28. Вода вытекает в атмосферу через два одинаковых сходящихся насадка (dн = 20 мм, εн = 1, ξн = 0,06), расположенных ниже уровня питающего их бака на H1 = 12 м и H2 = 18 м.

1 Определить расходы через насадки и теоретические высоты полета струй z1, и z2, если длины труб, соединяющих бак с насадками, равны L = 50 м, L1 = 25 м, а диаметры их одинаковы (d = 50 мм).

2 Каков должен быть коэффициент ξ сопротивления вентиля, обеспечивающий одинаковую высоту полета струй?

Принять коэффициент сопротивления трения труб равным λ = 0,025. При решении первого вопроса местные потери учитывать только в насадках.
Ответ. 1) Q1 = 2,06 л/сек; Q2 = 3,20 л/сек; z1 = 2,19 м, z2 = 5,26 м. 2) ξ = 64,5.

Условие к задаче 10-28 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-28 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-29. Из бака А с постоянным уровнем вода поступает в баки В и С по одинаковым трубам L = 100 м, d = 50 мм (λ = 0,03). Из бака В вода вытекает в атмосферу через сходящийся насадок диаметрами dн = 25 мм (ξ = 0,04, ε = 1) при постоянном напоре z. Определить расходы в каждой из труб при напорах H1 = 15 м и H2 = 10 м и полностью открытых кранах (ξ = 0).

Какими станут расходы и напор z, если полностью закрыть кран на трубе, ведущей в бак С?
Ответ. QA = 3,43 л/с; QВ = 0,78 л/с; Qс = 2,65 л/с; z = 0,134 м.
При закрытом кране Q'А=2,35 л/с; z' = 1,21 м.

Условие к задаче 10-29 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-29 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-30. Три одинаковых цилиндра диаметром D =50 мм заполнены маслом (δ = 0,88, v = 0,3 Ст) и соединены трубами L1 = L2 = 22,5 м, L3 = 20 м и d = 25 мм. На поверхностях масла в цилиндрах помещены поршни, нагруженные силами Р1 = 700 Н, Р2 = 640 Н, Р3 = 500 Н.

Определить направления и величины скоростей перемещения поршней.

Пренебречь высотами расположения поршней относительно узловой точки системы.
Ответ, v1 = 0,375 м/сек; v2 = 0,125 м/сек; v3 =0,5 м/сек.

Условие к задаче 10-30 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-30 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-31. Из трех резервуаров с одинаковыми уровнями H = 10 м, по одинаковым трубам (L = 50 м, d = 100 мм, λ = 0,025) вода поступает в магистральный трубопровод, состоящий из трех одинаковых участков (L1 =80 м, d1 = 200 мм λ = 0,021).

1 Определить расход, вытекающий из магистрального трубопровода в атмосферу при полностью открытых задвижках (ξ = 0).

2 Найти расходы Q1, Q2 и Q3, поступающие при этом из резервуаров в магистральный трубопровод.
Ответ. 1) Q = 76,2 л/с, Q1 = 26,9 л/сек; Q2 = 24,9 л/с; Q3 = 24,4 л /с.

Условие к задаче 10-31 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-31 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-32. Определить расход Q1 который подается в верхний бак, если система труб (L1 = 150 м, d =100 мм, все остальные трубы Li = 50 м, di = 60 мм) работает при постоянных напорах H = 6 м и h = 2 м.

Коэффициент сопротивления трения первой трубы принять равным λ1 = 0,020, а всех остальных труб λ = 0,03, местными потерями пренебречь. Определить расходы, которые установятся при этом во всех трубах системы.
Ответ. Q1 = 10,02 л/с; Q2 = 5,37 л/с; Q3 = 3,02 л/с; Q4 = 4,65 л/с; Q5 = 2,35 л/с; Q6 = 3,02 л/с.

Условие к задаче 10-32 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-32 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-33. В три квартиры, расположенные на разных этажах (H = 3,5 м), вода подводится из магистрального трубопровода по вертикальной трубе и горизонтальным отводам, размеры которых L = 4 м, d = 60 мм. Определить давление в магистрали (показание манометра М), необходимое для того, чтобы расход, подаваемый в любую квартиру при полностью открытых кранах, был не меньше 3 л/с. Коэффициент сопротивления трения труб принять равным λ = 0,03, а коэффициент сопротивления полностью открытого крана (с угольником) ξ = 3; потери в тройниках не учитывать.
Ответ. M = 258 кПа.

Условие к задаче 10-33 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-33 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10-34. Насос, подача которого Q = 0,25 л/сек, всасывает бензин одновременно из трех баков по трубам одинакового диаметра d = 0,01 м и приведенных длин L1 = 3,6 м, L2 = 4,7 м, L3 = 3 м.

1 Определить при указанных на схеме отметках уровней в баках (отметки даны в метраз) расходы в трубах, приняв коэффициент сопротивления трения равным λ = 0,035.

2 При какой подаче насоса всасывание из нижних баков прекратится?
Ответ. 1) Q3 = 0.1 л/с: Q2 = 0.07 л/с; Q1 = 0.08 л/с. 2) Q = 0.048 л/с.

Условие к задаче 10-34 (задачник Куколевский И.И.)

   

Часть 10-3 Расчет сложных трубопроводов

Задача (Куколевский И.И.) 10.35. Определить расходы Q1, Q2 и Q3 масла (δ = 0,88, v = 0,5 Ст) в трубах, имеющих длины L1 =L2 =L3 = 15 м и диаметры d1 = d2 = 20 мм, d3 = 15 мм, если статический напор в баках h = 10 м и к поршню гидроцилиндра, диаметр которого D = 60 мм, Приложена сила Р = 1000 Н. Местными потерями напора в трубах, утечками и трением в гидроцилиндре пренебречь.

Ответ. Q1 = 0,91 л/с; Q2 = 0,69 л/с: Q3 = 0,22 л/с.

Условие к задаче 10-35 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-35 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10.36. Определить, какое давление нагнетания рн должен создавать насос, перекачивающий воду по горизонтальному трубопроводу, состоящему из трех последовательных участков размерами l1 = 400 м, d1 = 200 мм; l2 = 200 м, d2 = 150 мм; l3 = 200 м, d3 = 100 мм, если в конечных сечениях участков из трубопровода отбираются одинаковые расходы QA = QC = 10 л/с и минимальный пьезометрический напор в конце трубопровода должен равняться Нс = 5м столба воды. Все участки трубопровода имеют одинаковую шероховатость 0,5 мм.
Ответ. Pи = 144,2 кПа.

Условие к задаче 10-36 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10.37. Поршень гидравлического цилиндра, имеющий диаметр D = 60 мм и нагруженный внешней силой Р = 2250 Н, перемещается под давлением масла (δ = 0,815, v = 0,5 Ст), поступающего в цилиндр из пневмогидравлического аккумулятора по магистральной трубе (l = 20 м, d = 15 мм). 1) Определить, при каком коэффициенте сопротивления С дросселя на сливной трубе (диаметром d = 15 мм), присоединенной к магистрали в середине ее длины, скорость поршня будет vn = 0,2 м/с, если избыточное давление в аккумуляторе P0 = 1,35 МПа. Разностью высот расположения агрегатов системы и местными потерями напора в магистральной трубе пренебречь. В сливной трубе учитывать только сопротивление дросселя.

2) Какова будет скорость поршня, если полностью закрыть дроссель на сливной трубе?

3) При каком минимальном значении ξ дросселя поршень остановится?
Ответ. 1) ξ = 241,6.2. 2) vn = 0,3 м/с, 3) ξ = 21,4.

Условие к задаче 10-37 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 10-37 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10.38. Резервуары 1, 2 и 3 соединены одинаковыми стальными трубами длиной l = 8 м, диаметром d = 20 мм и шероховатостью Δ = 0,1 мм. Определить напор воды H, в резервуаре 1 и расходы воды, поступающие в резервуары 2 и 3, если разность напоров в этих резервуарах Н2 = 3 ми расход в трубе 1 Q1 = 1,2 л/с. Местными потерями напора пренебречь.
Ответ. Н1 = 13 м; Q2 = 0,4 л/с; Q3 = 0,8 л/с.

Условие к задаче 10-38 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10.39. Определить коэффициент сопротивления ξ, вентиля, при котором расход воды в трубе 3 будет Q3 = 9 л/с, если трубы 1, 2 и 3 имеют одинаковые длины L1 = L2 = L3 = 9ми диаметры d1 = d2 = d3 = 50 мм (λ = 0,025), высота уровней в резервуарах h = 15 м и избыточное давление М = 15 кПа. Учитывать только потери напора на трение по длине труб и потерю напора в вентиле. Указание. В данной задаче нельзя определить направление потока в трубе 1 методом ее выключения, поскольку неизвестно сопротивление трубы 3. Следует использовать метод нулевого расхода, т.е. предположить, что при совместной работе всех трех груб расход в трубе l равен нулю и напор в узле равен напору в резервуаре I. При этом вычисляется расход Q2 сравнение этого расхода с требуемым расходом позволяет установить направление потока в трубе 1.
Ответ. ξ = 9.

Условие к задаче 10-39 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10.40. Найти, как распределится по ветвям кольцевого участка трубопровода расход Q1 = 7500 л/мин, подводимый к участку в узле 1, если известно, что из других узлов отбираются расходы Q3 = 750, Q4 = Q5 = 1500 и Q6 = 3750 л/мин. Размеры ветвей, составляющих кольцевой участок трубопровода:

L12 = 335 м; d12 = 250 мм;

L14 = 245м; d14 = 250мм;

L25 = 245м; d25 = 200 мм;

L45 = 330м; d45 = 200 мм;

L23 = 330м; d23 = 200мм;

L56 = 330 м; d56 = 150 мм;

L36 = 250 м; d36 = 200 мм,

Указать максимальный перепад напоров ΔH между входным узлом 1 и одним из других узлов кольцевого участка. При расчете принять коэффициенты сопротивления трения всех труб равными λ = 0,03.
Ответ. Q14 = 3430 л/мин; Q12 = 4070 л/мин; Q45 = 1930 л/мин; Q25 = 1210 л/мин; Q23 = 2860 л/мин; Q56 = 1640 л/мин; Q36 = 2110 л/мин; ΔH = 12,5 м.

Условие к задаче 10-40 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10.41. Трубы, составляющие кольцевой разветвленный участок, имеют следующие размеры:

LAS = 300 м; dAS = 75 мм;

LAK = 250м; dAK = 100 мм;

LKB = 100 м; dKB = 75 мм;

LSB = 265м; dSB=100мм;

LKS= 100м; dKS = 75 мм.

Перепад напоров в узлах A и B участка HAB = 12 м. Определить расходы в трубах и потери напора в них, принимая коэффициент сопротивления трения в трубах λ = 0,032.

Ответ, Q= 10 л/с; hAK = 6,6 м; QAS = 4,8 л/с; hAS = 7,6 м; QKS = 3,0 л/с; hKS = 1.0 м; QSB = 7,8 л/с; hSB = 4,3 м; QKB = 6,9 л/с; hKB = 5,4 м.

Условие к задаче 10-41 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 10.42. Определить направления движения и расходы на участках АК, КМ и МВ трубопровода, соединяющего резервуары, разность уровней воды в которых Н = 23 м, если в узлах К и М из трубопровода отбираются одинаковые расходы QК = QМ = 10 л/с и участки имеют одинаковые размеры l = 100м, d = 100 мм. Учитывать только потери на трение по длине (коэффициент сопротивления трения λ = 0,02

Указание. Предварительно нужно определять направление движения на учв-стке МВ, предположив, что при заданных отборах в узлах К и М участок выкпю-чен, и Определив при этом перепад напоров Н в резервуаре А и узле М. Если окажется, что перепад dH > H, то резервуар В является питателем трубопровода, если dH<H то - приемником.
Ответ. QAK= 30л/с; QKM = 20л/с; QMB=10л/с.

Условие к задаче 10-42 (задачник Куколевский И.И.)

   
Яндекс.Метрика Rambler's Top100 www.megastock.com Здесь находится аттестат нашего WM идентификатора 000000000000
Проверить аттестат