Из резервуара А, на свободной поверхности которого избыточное давление Рм, вода температурой t =

Из резервуара А, на свободной поверхности которого избыточное давление Рм, вода температурой t = 15 0С поступает в резервуар В по трубопроводу переменного сечения, состоящему из двух участков длиной l1 и l2 и диаметрами d1 и d2. Разность уровней в резервуарах h = Н1—Н (рис. 5, и). На глубине H1 к резервуару А подсоединен конически расходящийся насадок диаметром выходного сечения dн и длиной lн = 5 dн. Определить: 1) режим течения, скорость v и расход воды Q, поступающей в резервуар В по трубопроводу, если коэффициент потерь входа в трубу вх = 0,5, Коэффициент сопротивления колена кол = 0,4, полностью открытой задвижки з=5, коэффициент гидравлического трения на первом участке 1= 0,025, на втором 2=0,04 (скоростным напором и изменением уровня в резервуаре А пренебречь); 2) скорость и расход воды через конически расходящийся насадок, если коэффициенты н и н равны и составляют 0,45. Сравнить скорость и расход воды, проходящей через насадок, со скоростью и расходом через отверстие в тонкой стенке, если отв = 0,97, а отв = 0,62. 394517210547632 002 273602210696442 002 15275341941991 001 center1398101 001 283985710530511543795408995 Дано: d1 = 200 мм = 0,2 м, d2 = 80 мм = 0,08 м, l1 = 8 м, l2 = 12 м, dн =200 мм = 0,2 м, Н = 4 м, Н1= 6 м, рм = 200 кПа, μн = 0,45 = φн, ζв = 5, λ1 = 0,025, λ2 = 0,04, ζк1 = 0,4, ζвх = 0,5 υ= ?Qтр = ? Qн = ?

1. Составим уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2 относительно плоскости сравнения 0-0 (совпадающей с сечением 2-2).
Уравнение Бернулли в общем виде запишется:
z- высота центра тяжести сечения 1-1 над плоскостью сравнения (ось трубопровода), м;
- пьезометрическая высота, м;
- скоростная высота или скоростной напор, м;
α1,2 – коэффициенты Кориолиса, принимаем равными 1 в предположении турбулентного режима.
hпот - потерянная высота или потери напора при перемещении жидкости от сечения 1-1 (по поверхности жидкости в резервуаре) до сечения 2-2 (на выходе), м.
Для нашей схемы: z1 = Н1+Н, z2 = 0, давление в сечениях – р1 = рм, р2 = 0 (избыточное давление в сечении), скорости в сечениях υ1, υ2 (на поверхности жидкости) близки к 0, ими можно пренебречь исходя из условия задачи, hпот –суммарные потери: сужение, колено, вентиль и потери по длине на участках; γ = 9810 Н/м3 – удельный вес жидкости [1].
Перепишем уравнение Бернулли:
и определим напор, под которым вода вытекает из короткого трубопровода:
Приведем все коэффициенты потерь к одной и той же скорости (к скорости на участке 1):
Сумма коэффициентов потерь:
Площадь живого сечения:
Коэффициент расхода системы:
Определим скорость воды на выходе из трубопровода:
Для определения режима движения воды по трубопроводу определим число Рейнольдса.
где ν - коэффициент кинематической вязкости при данной температуре: ν = 0,114·10-5 м2/с, [2].
Режим движения жидкости – турбулентный, т.к