Определение гидравлических потерь в трубе
7
Задача
По трубопроводу переменного сечения, состоящему из I, II, III участников, протекает жидкость. Давление в начале трубопровода Ризб. Расход Q. Трубопровод горизонтальный. На участке I стоит запорное устройство на расстоянии 0,5.
Дано
1. = 8 мм = 0,008 м
2. = 3мм = 0,003 м
3. = 15 мм = 0,015 м
4. = 2 мм = 0,002 м
5. = 6 мм = 0,006 м
6. = 4 мм = 0,004 м
7. Р = 3 атм = 19,8067104 = 29,42104 Па
8. Q = 0,3 л/с= 0,310-3 м3/с
9. = 800 кг/м3
Найти: р-? ;
Решение
Скорость движения воды на 1 участке:
Число Рейнольдса при движении воды на участке 1:
,
следовательно движение турбулентное.
Толщина ламинарной пленки:
, где
Так как ламинарная пленка покрывает выступы шероховатости, труба является гидравлически гладкой.
Расчет коэффициента гидравлического трения ведем для зоны 2 по формуле Блазиуса.
Потеря давления по длине трубы участка 1:
Потери напора на трение по длине трубы участка 1 до крана:
Местные потери напора (кран):
, где
коэффициент местной потери на трение
Потери напора на трение по длине трубы участка 1 после крана:
Местные потери на трение (вход в трубопровод)
, где
коэффициент местной потери на трение
Скорость движения воды на 2 участке:
Число Рейнольдса при движении воды на участке 2:
,
следовательно, движение турбулентное.
Толщина ламинарной пленки:
, где
Так как ламинарная пленка покрывает выступы шероховатости, труба является гидравлически гладкой.
Расчет коэффициента гидравлического трения ведем для зоны 2 по формуле Блазиуса.
Потеря давления по длине трубы участка 2:
Потери напора на трение по длине трубы участка 2 до крана:
Местные потери напора (внезапное расширение трубы):
, где
коэффициент местной потери на трение
Скорость движения воды на 3 участке:
Число Рейнольдса при движении воды на участке 3:
,
следовательно, движение турбулентное.
Толщина ламинарной пленки:
, где
Так как ламинарная пленка покрывает выступы шероховатости, труба является гидравлически гладкой.
Расчет коэффициента гидравлического трения ведем для зоны 3 по формуле Блазиуса.
Потеря давления по длине трубы участка 3:
Потери напора на трение по длине трубы участка 3 до крана:
Местные потери напора (внезапное расширение трубы):
, где
коэффициент местной потери на трение
Потеря напора по длине трубопровода:
= 3,63м
Потеря давления по длине трубопровода:
Ответ:
1-2 Местное сопротивление- вход в трубопровод;
2-3 Потери на трение- линейные потери;
3-4 Местное сопротивление- потери в кране;
4-5 Потери на трение- линейные потери;
5-6 Местное сопротивление- внезапное расширение трубопровода;
6-7 Потери на трение- линейные потери;
7-8 Местное сопротивление- внезапное сужение трубопровода;
8-9 Потери на трение- линейные потери.
