Режим течения жидкости в трубах. Гидравлические потери
Задача 6.1. Определить критическую скорость, отвечающую переходу от ламинарного режима к турбулентному в трубе диаметром d = 0,03 мм при движении воды, воздуха и глицерина при температуре 25 °С.
Скачать решение задачи 6.1 (цена 70р)
Задача 6.2. Определить число Рейнольдса и режим движения воды в водопроводной трубе диаметром d = 300 мм при расходе Q = 0,136 м3/с и температуре воды 10 °С.
Скачать решение задачи 6.2 (цена 70р)
Задача 6.3. Применяемые в водоснабжении и канализации трубы имеют минимальный диаметр d = 12 мм, максимальный диаметр d = 3500 мм. Расчетные скорости движения воды в них составляют v = 0,5...4 м/с. Определить минимальное и максимальное значения числа Рейнольдса и режим течения воды в этих трубопроводах.
Скачать решение задачи 6.3 (цена 70р)
Задача 6.4. Конденсатор паровой турбины, установленный на тепловой электростанции, оборудован 8186 охлаждающими трубками d = 0,025 м. В нормальных условиях работы через конденсатор в час проходит 13600 м3 циркуляционной воды с температурой 12,5...13 °С. Будет ли при этом обеспечен турбулентный режим движения в трубках?
Скачать решение задачи 6.4 (цена 70р)
Задача 6.5. Как изменится число Рейнольдса при изменении диаметра трубопровода от меньшего к большему и при сохранении постоянного расхода жидкости Q = const?
Скачать решение задачи 6.5 (цена 70р)
Задача 6.6. По трубопроводу диаметром d = 100 мм транспортируется нефть. Определить критическую скорость, соответствующую переходу ламинарного движения в турбулентное, и возможный режим движения нефти.
Скачать решение задачи 6.6 (цена 70р)
Задача 6.7. Горизонтальный отстойник для осветления сточных вод представляет собой прямоугольный резервуар шириной b = 6,0 м и глубиной h = 2,5 м. Температура воды 20 °С. Определить среднюю скорость и режим движения сточной жидкости, если ее расчетный расход Q = 0,08 м3/с. При какой скорости движения жидкости в отстойнике будет наблюдаться ламинарный режим движения жидкости?
Скачать решение задачи 6.7 (цена 70р)
Задача 6.8. Определить скорость, соответствующую переходу ламинарного режима движения жидкости в турбулентный, если диаметр трубопровода и = 100 мм, кинематический коэффициент вязкости жидкости V = 1,01*10-6 м2/с.
Скачать решение задачи 6.8 (цена 70р)
Задача 6.9. Уточнить режим течения воды в трубопроводе диаметром d = 100 мм при расходе Q = 4 л/с. Коэффициент кинематической вязкости v = 1,01*10-6 м2/с.
Скачать решение задачи 6.9 (цена 70р)
Задача 6.10. Определить коэффициент кинематической вязкости, соответствующий переходу ламинарного режима в турбулентный в трубопроводе диаметром d = 0,203 мм при расходе нефти Q = 0,1 м3/с.
Скачать решение задачи 6.10 (цена 70р)
Задача 6.11. Средняя скорость течения нефти в трубопроводе диаметром d = 200 мм v = 0,8 м/с. Коэффициент кинематической вязкости v= 1,3*10-4 м2/с. Определить начальный интервал образования ламинарного течения.
Скачать решение задачи 6.11 (цена 70р)
Задача 6.12. Трубопровод d = 100 мм транспортирует нефть плотностью р = 920 кг/м3 и коэффициентом кинематической вязкости v = 1,3-10 -4 м2/с. Определить расход нефти, соответствующий переходу ламинарного режима в турбулентный.
Скачать решение задачи 6.12 (цена 70р)
Задача 6.13. По трубопроводу диаметром d=75 мм транспортируется нефть плотностью р = 850 кг/м3 с коэффициентом динамической вязкости 0,03 Н*с/м2. Скорость течения v = 1 м/с. Определить гидравлический уклон i.
Скачать решение задачи 6.13 (цена 70р)
Задача 6.14. По трубопроводу диаметром d= 203 мм и длиной l = 10 000 мм под напором 2,7 атм транспортируется нефть плотностью р = 900 кг/м3 с коэффициентом кинематической вязкости v= 1,46*10-4 м2/с. Разность между входным и выходным сечениями трубопровода z1 – z2 = 50 м. Определить весовой расход нефти Q.
Скачать решение задачи 6.14 (цена 70р)
Задача 6.15. Зная, что весовой расход нефти плотностью р = 930 кг/м3 с коэффициентом кинематической вязкости v = 4,5•10-4 м2/с, транспортируемой трубопроводом диаметром d = 156 мм и длиной l = 5000 мм, равен G = 2*106 Н/ч, рассчитать величину потерь напора по длине и гидравлический уклон.
Скачать решение задачи 6.15 (цена 70р)
Задача 6.16. Определить весовой расход G нефти, имеющей плотность р = 850 кг/м3 и коэффициент кинематической вязкости 0,13*10-4 м2/с, если давление на входе и выходе из трубопровода диаметром и = 203 мм и длиной l = 24000 м соответственно р1 = 105 Н/см2 и р2 = 10 Н/см2.
Скачать решение задачи 6.16 (цена 70р)
Задача 6.17. Определить потери напора по длине в трубопроводе диаметром d = 100 мм длиной l = 1000 м, по которому транспортируется нефть относительной плотностью p = 0,813 и коэффициентом кинематической вязкости 1,34*10-6 м2/с.
Скачать решение задачи 6.17 (цена 70р)
Задача 6.18. Определить потери напора по длине при равномерном движении жидкости по трубопроводу со средней скоростью vcp = 0,4 м/с, если коэффициент кинематической вязкости жидкости v = 0,4*10-4 м2/с, диаметр трубопровода d = 100 мм, его длина l = 1000м.
Скачать решение задачи 6.18 (цена 70р)
Задача 6.19. Жидкость с коэффициентом кинематической вязкости v = 0,1 см2/с течет по наклонному трубопроводу диаметром d = 20 мм и длиной l = 20 м под действием постоянного напора Н= 1 м (рис. 6.1). Рассчитать минимальный угол наклона трубопровода а, при котором режим течения жидкости будет ламинарным. Местными потерями напора можно пренебречь.
Скачать решение задачи 6.19 (цена 70р)
Задача 6.20. Из резервуара по горизонтальному трубопроводу диаметром d = 20 мм длиной l = 10 м вытекает масло (рис. 6.2). Марка масла АМГ-10, температура 30 °С. Определить высоту масла Н в резервуаре, если его расход составляет Мс = 0,3 кг/с. Местными сопротивлениями можно пренебречь.
Скачать решение задачи 6.20 (цена 70р)
Задача 6.21. Рассчитать кинетическую энергию в поперечном сечении ламинарного потока в трубопроводе радиусом R, если изменение скорости происходит согласно уравнению v=v0 (1-r2/R2)
Скачать решение задачи 6.21 (цена 70р)
Задача 6.22. Весовой расход нефти плотностью р = 880 кг/м3 с кинематической вязкостью v = 1,1*10-4 м2/с в горизонтальном трубопроводе диаметром d= 156 мм длиной l=2000 м составляет G = 12*106 Н/сут. Определить давление р1 на входе в трубопровод, если давление на выходе р2 = 15 Н/см2.
Скачать решение задачи 6.22 (цена 70р)
Задача 6.23. Распределение скорости в поперечном сечении потока жидкости с коэффициентом динамической вязкости 0,05 Н*с/м2 соответствует выражению v =20у-0,5y2. Определить тангенциальное напряжение трения τmax.
Скачать решение задачи 6.23 (цена 70р)
Задача 6.24. Определить силу трения, действующую на боковую поверхность трубопровода S = 100 м2 и d = 40 см.
Скачать решение задачи 6.24 (цена 70р)
Задача 6.25. Определить потери напора на трение во всасывающем трубопроводе насоса длиной l = 20 м, диаметром d = 0,2 м. Расход жидкости, проходящей через всасывающую трубу, Q = 0,06 м3/с. Трубопровод имеет три поворота (ζ = 0,2), всасывающий клапан 5). Определить эквивалентную длину, соответствующую местным сопротивлениям.
Скачать решение задачи 6.25 (цена 70р)
Задача 6.26. Центробежный насос транспортирует бензин из резервуара А в резервуар В (рис. 6.3). Уровень бензина в резервуаре А Н= 20 м. Определить высоту всасывания насоса, высоту нагнетания и давление, измеряемое в выходном сечении насоса. Исходные данные: расход бензина Q = 6,13*10-3 м3/с, диаметр трубопровода d = 0,05 м; р = 810 кг/м3; v=2,7•10-6 м2/с, коэффициенты потери напора на местные сопротивления: входа 0,5; крана 0,17; задвижки 2; выхода 1; l1 = 6,5 м; l2 = 116 м.
Скачать решение задачи 6.26 (цена 70р)
Задача 6.27. Расход воды при температуре 10 °С в горизонтальной трубе кольцевого сечения, состоящей из двух концентрических оцинкованных стальных труб (при кольцевом расстоянии между трубами Кэ = 0,15 мм), Q = 0,0075 м3/с. Внутренняя труба имеет наружный диаметр d = 0,075 м, а наружная труба имеет внутренний диаметр D = 0,1 м. Определить потери напора на трение на длине трубы l = 300 м.
Скачать решение задачи 6.27 (цена 70р)
Задача 6.28. Определить потери-напора на трение в трубопроводе диаметром d = 250 мм длиной l = 1000 м, с абсолютной шероховатостью стен 0,15 мм, служащего для транспортирования нефти весовым расходом G = 2•106 Н/ч, плотностью р = 880 кг/м3 и коэффициентом кинематической вязкости v= 0,3 см2/с.
Скачать решение задачи 6.28 (цена 70р)
Задача 6.29. Сложный горизонтальный трубопровод, состоящий из двух параллельных ветвей (рис. 6.4), транспортирует воду с расходом Q = 20 л/с. Рассчитать расходы Q1 и Q2 параллельных ветвях, если l1 = 30 м; l2 = 50 м; d1 = 35 мм; d2 = 50 мм; коэффициенты потерь напора на трение λ1 = 0,04 и λ2 = 0,02; коэффициент местных потерь ξ = 1,6.
Скачать решение задачи 6.29 (цена 70р)
Задача 6.30. Определить показание манометра pматм, если расход воды, проходящей по трубопроводу (рис. 6.5), составляет Q = 30 м3/ч. Длина трубопровода l=120 м, высота h = 710 мм, диаметр труб d= 100 мм, шероховатость ξ=0,5 мм, степень открывания задвижки Лудло h/d = 0,7, радиус закругления отводов R = 200 мм.
Скачать решение задачи 6.30 (цена 70р)
Задача 6.31. Для ограничения расхода воды в водопроводной линии установлена диафрагма. Избыточные давления в трубе до и после диафрагмы постоянны и равны соответственно р1 = 6,37•104 Па и р2 = 2,05•104 Па. Диаметр трубы D = 0,076 м. Определить необходимый диаметр отверстия диафрагмы и с таким расчетом, чтобы расход в линии был равен Q = 0,0059 м3/с.
Скачать решение задачи 6.31 (цена 70р)
Задача 6.32. Построить характеристику шахтного водоотливного трубопровода (рис. 6.6), если его длина l = 350 м, диаметр труб d = 250 мм, шероховатость e = 1 мм, высота всасывания Нвс = 3 м, высота нагнетания Нн = 277 м, сумма коэффициентов местных сопротивлений 26.
Скачать решение задачи 6.32 (цена 70р)
Задача 6.33. Вода течет по горизонтальной трубе, внезапно сужающейся с d1 = 0,2 м до d2 = 0,1 м. Расход воды Q = 0,02 м3/с. Определить, какую разность уровней ртути hрт покажет дифференциальный ртутный манометр, включенный в месте изменения сечения трубы. Температура воды 20 °С.
Скачать решение задачи 6.33 (цена 70р)
Задача 6.34. Недалеко от конца трубопровода диаметром d = 0,15 м, транспортирующего вязкую жидкость (р = 900 кг/м3, v= 1•10-4 м2/с), имеется задвижка Лудло. Определить пьезометрическое давление перед задвижкой при расходе Q = 0,04 м3/с, если степень открытия задвижки n = 0,75. В конце трубопровода давление равно атмосферному.
Скачать решение задачи 6.34 (цена 70р)
Задача 6.35. Вода течет по горизонтальной трубе, внезапно расширяющейся с d1 = 0,1 м до d2 = 0,15 м. Расход воды Q = 0,03 м3/с. Определить: а) потери напора при внезапном расширении трубы; б) разность давлений в узком и широком сечениях трубы; в) потери напора и разность давлений при изменении движения (из широкой трубы в узкую); г) разность давлений при постепенном расширении трубы (считая потери напора пренебрежимо малыми).
Скачать решение задачи 6.35 (цена 70р)
Задача 6.36. Две горизонтальные трубы с диаметрами d1 = 0,075 м и d2 = 0,1 м соединены фланцами, между которыми поставлена тонкая пластинка с отверстием диаметром d = 0,05 м, центр которого совпадает с осью трубы. Ртутный U-образный манометр присоединен с помощью наполненных водой трубок на таком расстоянии выше и ниже отверстий, где течение можно считать выровненным. Отсчет по манометру Н= 349 мм рт. ст. при расходе воды Q = 0,014 м3/с. Считая, что потери напора происходят только при расширении струи ниже отверстия, определить коэффициент сжатия струи в отверстии.
Скачать решение задачи 6.36 (цена 70р)
Задача 6.37. Определить потери давления при движении масла в радиаторе (рис. 6.8), если расход масла Q = 2*10-4 м3/с. Диаметр коллектора радиатора d0 = 0,03 м, диаметр трубок dтр = 0,01 м, длина lтр, = 1 м. Плотность масла р = 900 кг/м3, кинематическая вязкость v = 6,5*10-5 м2/с.
Скачать решение задачи 6.37 (цена 70р)
Задача 6.38. Определить потери давления Ар в водяном тракте водонагревателя, состоящего из шестипетлевого стального трубчатого змеевика (рис. 6.9). Диаметр труб d = 0,075 м, длина прямого участка l = 3 м, петли соединяются круговыми коленами, имеющими радиус R = 0,1 м. Расход воды Q = 0,01 м3/с, температура 90 °С.
Скачать решение задачи 6.38 (цена 70р)
Задача 6.39. Насос забирает из водоема воду температурой 20 °С в количестве Q=50 л/с. Определить максимальную высоту расположения горизонтального вала насоса над свободной поверхностью воды Hmах (рис. 6.10), если давление в трубе перед насосом р2 = 0,3*105 Па. На всасывающей чугунной трубе диаметром d = 0,25 м и длиной l = 50 м имеются заборная сетка, плавный поворот радиусом R = 0,5 м и регулирующая задвижка, открытая на 45% площади проходного сечения.
Скачать решение задачи 6.39 (цена 70р)
Задача 6.40. Определить расход воды, проходящей по сложному трубопроводу (рис. 6.11), если высота уровня воды в резервуаре Н= 20 м, абсолютная шероховатость труб 0,5 мм, длины трубопроводов l1 = 80 м, l2 = 240 м, l3 = 260 м, диаметры труб d1 = 250 мм, d2 = 100 мм, d3 = 125 мм. Местными сопротивлениями можно пренебречь.
Скачать решение задачи 6.40 (цена 70р)
Задача 6.41. Расход горячей воды температурой 95°С в радиаторе водяного отопления составляет Q = 0,001 м3/с. Определить потери давления между сечениями 1-1 и 2-2 (рис. 6.12), если диаметр подводящих трубопроводов d = 0,0125 м, а общая их длина l = 5 м.
Скачать решение задачи 6.41 (цена 70р)
Задача 6.42. Определить длину начального участка lн стального трубопровода диаметром d = 0,2 м. Расход воды Q = 0,15 м3/с, температура 20 °С.
Скачать решение задачи 6.42 (цена 70р)
Задача 6.43. Насос с подачей Q = 0,01 м3/с забирает воду из колодца, сообщающегося с водоемом чугунной трубой диаметром d = 150 мм длиной l = 100 мм (рис. 6.13). На входе во всасывающую трубу установлена сетка. Температура воды в водоеме 20 °С. Найти перепад уровней воды h в водоеме и колодце.
Скачать решение задачи 6.43 (цена 70р)
Задача 6.44. В стальном трубопроводе системы горячего водоснабжения диаметром d = 0,0125 м длиной l= 100 м движется вода со скоростью v= 0,5 м/с. Температура воды 50 °С. На трубопроводе имеются два поворота на угол а = 90° и пробковый кран. Определить потери давления и сравнить с результатами расчета, выполненного в предположении квадратичного закона сопротивления.
Скачать решение задачи 6.44 (цена 70р)
Задача 6.45. Определить потери давления рм на преодоление местных сопротивлений при движении воды в стальном трубопроводе диаметром d = 0,025 м при повороте трубы на угол а = 90° без вставки и со вставкой. Найти наименьшую длину вставки lвс, при которой отсутствует взаимное влияние двух местных сопротивлений. Скорость воды v = 5 м/с, температура 20 °С.
Скачать решение задачи 6.45 (цена 70р)
Задача 6.46. Определить потери давления при движении воды в стальном трубопроводе диаметром d = 0,1 м длиной L = 200 м, состоящем из секций с длинами l = 10 м, сваренных электродуговой сваркой с толщиной выступа стыка над внутренней поверхностью трубопровода б = 3 мм. Сравнить с потерями давления в том же трубопроводе без учета стыков, если расход воды Q = 0,05 м3/с, температура 20 °С.
Скачать решение задачи 6.46 (цена 70р)
Задача 6.47. Определить предельно допустимую скорость течения воды в отводе, если давление воды в трубопроводе перед отводом p1 = 1,2*10-5 Па . Температура воды 80°С, критическое число кавитации для отвода xkp = 2 [1, с. 81].
Скачать решение задачи 6.47 (цена 70р)
Задача 6.48. Определить предельно допустимую бескавитационную скорость движения воды в стальном трубопроводе vnp, перед регулирующим клапаном при температуре воды 20°С, если коэффициент местного сопротивления клапана 1. Диаметр трубопровода d = 0,05 м, расстояние от входа в трубопровод до клапана l = 10 м, давление на входе в трубопровод р0 = 0,1 МПа.
Скачать решение задачи 6.48 (цена 70р)