Задачи по "Строительству"

Задача 10.23.

Найти, как распределится расход Q = 10 л/с воды (ν= 0,01 Ст) между двумя стальными трубами (Δ = 0,2 мм), длины которых L2 = 31,2 м, L3 = 71,2 м и диаметры d2 = d3 = 0,05 м, если высоты расположения их выходных сечений Н2=4м и H3=10м, а суммарный коэффициент местных сопротивлений каждой трубы ζ =5.

Какое избыточное давление р в магистральном трубопроводе обеспечит указанный суммарный расход, если размеры подводящей трубы L1 = 40 м, d1= 0,075 м и ее 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/с?

[pic 1]

Рисунок к задаче 10.23

Решение

Для решения задачи используем графоаналитический способ.

При помощи уравнение Бернулли получаем характеристики трубопроводов

[pic 2]

Постоим графики напора в трубопроводов от расхода трубопровод 2:

Полагая, что режим течения турбулентный, т. е. [pic 3],:

[pic 4] - потери напора;

[pic 5] скорости в начале и в конце трубопровода равны

[pic 6] потери напора по длине на участке;

[pic 7] местные потери напора на участке;

Суммарные потери напора:

[pic 8]

Потребный напор в трубопроводе 2:

[pic 9]

Для примера приведем расчет для [pic 10]л/с

Определим число Рейнольдса:

[pic 11]

где [pic 12] м2/с кинематическая вязкость жидкости.

Т.к [pic 13]

Значение [pic 14] определяется по формуле Альтшуля (переходная область):

[pic 15]

[pic 16]мм – эквивалентная шероховатость

Напор:

[pic 17]

[pic 18] м

Ананалогично рассчитываем для других расходов.

Постоим графики напора в трубопроводов от расхода трубопровод 3:

[pic 21]

Для примера приведем расчет для [pic 22]л/с

Определим число Рейнольдса:

[pic 23]

где [pic 24] м2/с кинематическая вязкость жидкости.

Т.к [pic 25]

Значение [pic 26] определяется по формуле Альтшуля (переходная область):

[pic 27]

[pic 28]мм – эквивалентная шероховатость

Напор:

[pic 29]

[pic 30] м

Ананалогично рассчитываем для других расходов.