Гидравлический расчет сложного трубопровода и элементов оборудования

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра «Гидравлика и гидромашины»

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему «Гидравлический расчет сложного трубопровода

 и элементов оборудования»

по дисциплине «Насосы и компрессоры»

Выполнил:

студент гр. БМТ-15-02                                                      А.П. Шведов

Проверил:

доцент, канд.техн.наук                                                       Л.Р. Байкова

Уфа 2017

СОДЕРЖАНИЕ

1.Гидростатический расчет элементов оборудования……………………………… 3

2.Гидравлический расчет разветвленного трубопровода…………………………..  8

Список использованных источников……………………………………………….. 18

[pic 1]

1.Гидростатический расчет элементов оборудования

Задача 1.23

Тонкостенный сосуд, состоящий из двух цилиндров диаметрами d=0,3 м и D=0,8 м, нижним открытым концом опущен под уровень воды в резервуаре А и покоится на опорах С, расположенных на высоте b=1,5 м над этим уровнем.

Определить:

1. Силу, воспринимаемую опорами, если в сосуде создан вакуум, обусловивший поднятие воды в нем на высоту a+b=1,9 м. Масса сосуда m=100 кг.

2. Как влияет на результат изменение диаметра d?

Решение:

[pic 2]

1. Давление вакуума, созданное в сосуде, обеспечивающие подъем воды в сосуде на высоту a+b, равно:[pic 3]

[pic 4]

 ,[pic 5]

– сила вакуумметрического давления на верхнюю круглую крышку, которая направлена вниз.[pic 6]

 ,[pic 7]

- сила гидростатического давления на нижнюю кольцевую поверхность сосуда (направлена вверх). [pic 8]

,[pic 9]

  - вес сосуда, [pic 10]

[pic 11]

=.[pic 12][pic 13]

             Как видно из формулы для R с увеличением d, R увеличивается. В случае, когда D=d, R = [pic 14]

[pic 15]

Ответ: R = 3992 H

[pic 16]

Задача № 2.1

В плотине сделан прямоугольный проем размером Н×С, через который вода поступает к турбине. При ремонте турбины этот проем закладывается семью специальными балками – шандорами. Размер каждой шандоры h×B = 1,2×3,4 м. Все шандоры имеют по две пары катков. Схематичное изображение плотины представлено на рисунке 1.1.

Определить:

1.Силы давления воды P1 и P7 на первую и седьмую шандоры и максимальные изгибающие моменты M1 и M7 для этих шандор, считая катки расположенными на концах шандор, а шандоры – свободно опертыми.

2. Найти расстояния Δh1 и Δh7 между центром давления и центром тяжести смоченной поверхности для первой и седьмой шандор. [1]

[pic 17]

Рисунок 1.1 – Схематичное изображение шандор плотины[pic 18]

Решение:

[pic 19]

Рисунок 1.2 – Положение центра тяжести и центра давления шандоры

На первую шандору действует сила давления, направленная горизонтально, как показано на рисунке 1.2.

p – избыточное давление на шандору.

Формула силы давления воды: P = p×S = (ρв×g×hc) × (h×B),

где hc1 =  = 0,6 м – расстояние от уровня воды в водохранилище до центра тяжести первой шандоры,[pic 20]

P = p1×S1 = (ρв×g×hc1) × (h×B),

Р1 = 1000 · 9,81 · 0,6 · 1,2 · 3,4 = 24014,88 Н ≈ 24 кН;

Δh1 = hd1 – hc1 = hc1 +  - hc1 =  ,[pic 21][pic 22]

Δh1 = ,[pic 23]

где Jc =  =  = 0,4896 м4 – момент инерции первой шандоры,[pic 24][pic 25]

Δh1 =  = 0,2 м;[pic 26]

P7 = p7×S7 = (ρв×g×hc7) × (h×B),

hc7 = 6,5 · h = 6,5 · 1,2 = 7,8 м - расстояние от уровня воды в водохранилище до центра тяжести седьмой шандоры,[pic 27]