Расчет гидродинамических характеристик одномерных напорных течений

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

по курсу: «Гидромеханика»

РАСЧЕТ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОДНОМЕРНЫХ НАПОРНЫХ ТЕЧЕНИЙ

Вариант расчетного задания 1

Задание №1.i

Номера (i) вариантов численных данных приводятся в таблице.

По схеме 1.а заданы: суммарная длина (L) трубопровода с внутренним диаметром d = 100 мм (его горизонтальная и вертикальная части без колена) и эквивалентной шероховатостью Δэ = 0,1 мм; коэффициент кинематической вязкости жидкости ν = 0,01 Ст; коэффициенты местных потерь на диафрагме (ζд), задвижке (ζз) и колене (ζк); в зависимости от варианта задан либо располагаемый напор H1, либо расход Q1.

По схеме 1.б заданы: размеры D, ΔL и эквивалентная шероховатость Δэ.н = 0,15 мм насадка на выходе трубопроводного тракта; параметры [pic 1] сохраняются, как и в схеме 1.а; суммарная длина L трубопровода с внутренним диаметром d сокращается на величину ΔL.

Определить для схемы 1.б: в соответствии с вариантом задания либо необходимый напор H2 по отношению к заданному для схемы 1.а располагаемому напору H1 при условии сохранения, рассчитанного по схеме 1.а,  расхода [pic 2], либо расход Q2 по отношению к заданному для схемы 1.а расходу Q1 при условии сохранения,  рассчитанного по схеме 1.а, располагаемого напора ([pic 3]). В качестве исходного уравнения для определения расхода, или напора при заданном расходе использовать уравнение Бернулли.

Примечание: насадок с диаметром D рассматривается как трубопровод с изолированным местным сопротивлением на входе, с потерями по длине и равномерным распределением скоростей на выходе; при определении коэффициентов гидравлического трения для нового расхода по схеме «б» в первой итерации можно использовать этот коэффициент, вычисленный по схеме «а» для основного трубопровода, а для патрубка использовать расход, заданный по схеме «а».

[pic 4]

[pic 5]

Исходные данные

Исходные данные рассматриваемого варианта 1 приведены в
таблице 1.1:

Решение задания 1.1.а

Выбираем два сечения на исходной схеме трубопровода 1-1 и 2-2, а также плоскость сравнения 0-0, что представлено на рисунке 1а.1:

[pic 6]

Рисунок 1а.1. Расчетная схема трубопровода к данной задаче

Далее составим уравнение Бернулли:

        [pic 7],        (1.1)
где         [pic 8] и [pic 9] – абсолютные давления в центрах тяжести сечений;

[pic 10] и [pic 11] – средние скорости в сечениях;

[pic 12] и [pic 13] – высоты центров тяжести сечений относительно плоскости отсчета 0-0;