Гидравлика и гидромеханические процессы

Вариант №3

Кузнецов В.А.

 Тема 1. Гидравлика и гидромеханические процессы

Задание №1: Определить режимы движения и гидравлические сопротивления при движении жидкости по трубопроводу по условиям задачи. Найти диаметр трубопровода, обеспечивающий турбулентный режим движения (Re=10000).

Таблицы для расчетов плотности и динамической вязкости

Динамические коэффициенты вязкости μ*103 (Па*с)

Рассчитываем плотность толуола при 65 °С

 кг/м3[pic 1]

ρt=828-((828-808)/(80-60))*(65-60)=823 кг/м3

Находим объемный расход

Vсек= G/ρ, (м3/с);

Vсек= 5,2*1000/3600/823=0,00175 (м3/с);

Находим скорость движения

ω=Vсек / f , (м/с)

f =πd2/4

f=3,14*0,12/4=0,00785

ω=0,00175/0,00785=0,223 (м/с);

Рассчитываем динамическую вязкость

, (Па*с)[pic 2]

 (Па*с)[pic 3]

Определяем режим движения по критерию Рейнольдса

[pic 4]

[pic 5]

Re= 50281,9- турбулентный режим работы

Определяем гидравлические сопротивления

ΔPп = ΔP тр + ΔP м.с.,

Принимаем: отвод при φ=90° и =0,2 м.[pic 6]

Коэффициент сопротивления ξ=АВ

А= φ=90° =1

В==0,2/0,1=2=0,15[pic 7]

ξ=1*0,15=0,15

для колена: ξ=1,1

Σξ м.с=0,15+1,1=1,26

ΔPтр = λтр * (l/d)*ρ *w2 /2

λтр – при турбулентном режиме = 0,316* Re -0,25 

λтр = 0,316* 50281 -0,25 =0,067

ΔPтр =0,067*(14/0,1)*823*0,2232/2=189,1 Па

ΔPм.с= Σξ м.с.* ρ *w2 /2

ΔPм.с=1,26*823*0,2232/2=25,4 Па

ΔPп =189,1+25,4=214,5 Па

[pic 8]

[pic 9]

Тема 2. Тепловые процессы

Задание №2: Определить тепловой поток, составить температурную схему; определить средний температурный напор; определить ориентировочную поверхность теплообмена по условиям задачи (теплоноситель и его температуры принять).

Количество передаваемого тепла:

[pic 10]

Q = K*F*Δtср