Гидродинамика

Задача 30 т/ч воды (кинематический коэффициент вязкости v = 1,01×10^-6 м²/с) перекачиваются насосом из бака с атмосферным давлением в реактор, где поддерживается избыточное давление р_изб = 0,01 МПа (рис. 1). Трубопровод выполнен из стальных труб диаметром 80 мм с незначительной коррозией. Длина всего трубопровода, включая местные сопротивления, 45 м. На трубопроводе установлены: три задвижки, обратный клапан, три колена с радиусом изгиба
200 мм. Высота подъема жидкости 15 м. Найти мощность, потребляемую насосом, приняв его общий кпд ɳ равным 0,65.

Задача Найти диаметр трубопровода для транспортирования водорода при массовом расходе G = 120кг/ч. Длина трубопровода 1000 м. Допускаемое падение давления Δр = 1080 Па. Плотность водорода р = 0,0825 кг/м³. Коэффициент трения λ = 0,03.

Задача Из открытого резервуара (рис. 1), в котором поддерживается постоянный уровень, по стальному трубопроводу (эквивалентная шероховатость Δэ = 0,1мм), состоящему из труб различного диаметра (d1 = 50 мм; d2 = 75 мм; d3 = 50 мм) и различной длины (l1 = 5м; l2 = 10м; l3 = 15м) вытекает в атмосферу вода, расход которой Q = 6 л/с. Определить скорости движения воды и потери напора (по длине и местные) на каждом участке трубопровода. При определении местных потерь принять коэффициент местного сопротивления входа ξ_вх = 0,5, на внезапном сужении ξ_в.с. = 0,38. Потери на расширении определить по формуле Борда h_в.р. = (V₁ – V₂)²/2g. Кинематический коэффициент вязкости воды v = 0,0101см²/с.

Рис. 1

Задача В гладкой трубе диаметром d движется вода со скоростью V и кинематическим коэффициентом вязкости 0,0101 см²/с. Определить, во сколько раз потери напора по длине при турбулентном режиме h_Lтур больше, чем при ламинарном h_Lлам, если предположить, что при указанных данных возможны оба режима движения жидкости.

Задача При истечении воды из резервуара в атмосферу по горизонтальной трубе диаметром d и длиной l статический напор равен H, а уровень воды в пьезометре, установленном в середине трубы, h. Определить коэффициент сопротивления трения λ трубы. Сопротивлением входа в трубу пренебречь.

Задача Определить превышение оси трубопровода 1 (рис. 1) над центром сливного отверстия h, если расход масла в трубопроводе Q, давление на выходе из резервуара P_м, длина трубопровода l, диаметр d, кинематический коэффициент вязкости 0,14 см²/с, а плотность масла 860 кг/см². Местными сопротивлениями пренебречь.

Задача Определить потери напора при движении воды со скоростью V по трубе диаметром d и длиной l. Трубы стальные новые, кинематический коэффициент вязкости 0,0131 см²/с.

Задача Горизонтальная труба диаметром d₁ переходит в трубу диаметром d₂ (рис. 1). Расход воды Q. Определить потери напора при внезапном расширении h_в.р и разность давлений в обеих трубах DP.

Задача  Из напорного бака с наддувом (рис. 1) вода под давлением через шланг подается в брандспойт. Длина шланга l, его диаметр d₁ = 24 мм, диаметр выходного отверстия d₂ = 10 мм. Высота уровня воды в баке H. Определить давление p наддува бака, при котором скорость истечения воды из брандспойта составит V₂. Учесть гидравлическое сопротивление входа в шланг ξ_вх = 0,5, сопротивление крана ξ_кр = 3,5, сопротивление брандспойта
ξ_бр = 0,1 (отнесенное к скорости V₁). Шланг считать гидравлически гладким. Кинематический коэффициент вязкости 0,01 см²/с.

Задача Коэффициент местного сопротивления шайбы ξ_ш = 15. Определить потери давления на этой шайбе p, если ее установить в трубопровод с горючим плотностью r и скоростью течения V (рис. 1).