ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Игровые автоматы с быстрым выводом

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

и расходные характеристики для новых водопроводных труб

б) для принятых диаметров труб по справочной таблице находим расходные характеристики ;

в) определяем потери напора на трение для каждого участка по формуле

г) требуемую высоту водонапорной башни определяем из уравнения Бернулли, написанного для пунктов 1 и 4:

Так как местность по условию задачи горизонтальная, то

Пьезометрическая высота в первом пункте представляет собой искомую высоту водонапорной башни , а пьезометрическая высота – свободный напор в конечном пункте :

Округленно принимаем

Определяем пьезометрические высоты в узлах магистрали:

Таблица 2 – Результаты расчета магистрали

Номера пунктов	Длины участков ,	Расчетные расходы ,	Диаметры труб ,	Расходные характеристики ,	Потери напора ,	Пьезометрические высоты ,
				1120,6	0,73	16,00   15,27

Окончание табл.2

Номера пунктов	Длины участков ,	Расчетные расходы ,	Диаметры труб ,	Расходные характеристики ,	Потери напора ,	Пьезометрические высоты ,
				692,1   383,7	0,86   2,3	15,27   14,41   12,11

4. Ответвления от магистрали делятся на простые и сложные. Простые ответвления состоят из одного участка, а сложные – из двух и более участков. В качестве сложного ответвления в нашем случае выбирается линия 2-5-7, так как участок 5-7 по длине больше, и расход больше расхода .

Расчет сложного ответвления ведется в определенной последовательности:

а) определяем допустимые потери напора для ответвления 2-5-7 как разность пьезометрических высот в начальном и конечном пунктах ответвления:

б) находим средний гидравлический уклон

в) определяем требуемые расходные характеристики:

г) по справочным таблицам в соответствии со значениями требуемых расходных характеристик устанавливаем ближайшие диаметры стандартных труб:

при ;

при ;

д) определяем фактические потери напора для принятых труб

е) находим пьезометрические высоты

5. Расчет простых ответвлений 3-8 и 5-6 ведем в ниже излагаемой последовательности и результаты заносим в табл. 3:

Таблица 3 – Результаты расчета ответвлений

а) определяем допустимые потери напора как разность пьезометрических высот в начальном и конечном пунктах

б) гидравлический уклон

в) требуемая расходная характеристика

г) по справочной таблице устанавливаем ближайший больший диаметр стандартной трубы и его расходную характеристику ;

д) фактические потери напора

е) фактический свободный напор в конце ответвления

Рис. 5

Задача 6. Определить расход воды , протекающий из верхнего в нижний резервуар по системе труб, показанной на схеме (рис.5). Разность уровней воды в баках . Диаметр труб , , , , . Длины труб , , , , . При решении надо воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл.1).

Решение задачи:

Примем ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; .

Рассматривая поток из верхнего в нижний резервуар по трубам 1, 2 и 5, можно записать

.

Выразив потери напора для отдельных труб через их расходы, длины и расходные характеристики, будем иметь

Так как потери напора в ветвях замкнутого трубопровода с общими узлами равны между собой, можно составить уравнения

и

или

откуда

и .

Общий расход равен сумме расходов в ветвях замкнутой части системы

.

Подставим в последнее равенство полученные значения для и , выраженные через :

откуда

После подстановки последнего значения для в уравнение для суммарной потери напора в системе будем иметь

откуда

Расходные характеристики для известных диаметров труб устанавливаем по табл.1: , , , . Значения всех величин подставляем в формулу в дециметрах:

Рис. 6

Задача 7. Цилиндрический бак диаметром имеет в дне два одинаковых отверстия, одно из которых снабжено внешним цилиндрическим насадком (рис.6). Какой диаметр должны иметь отверстия, чтобы при поступлении в бак расхода воды уровень поддерживался на высоте ? Определить, за какое время произойдет опорожнение сосуда через цилиндрический насадок после прекращения притока воды в бак.

Решение задачи:

Примем , , .

Расход воды через отверстие

.

Расход воды через насадок

.

Общий расход воды

,

откуда

Коэффициент расхода для отверстия . То же, для цилиндрического насадка .

Диаметр отверстий

Время опорожнения сосуда через цилиндрический насадок

где – площадь днища бака

Задача 8.На водопроводной трубе диаметром установлен водомер диаметром (рис.7). На какую высоту поднимается вода в пьезометрической трубке, присоединенной к суженному сечению, при пропуске расхода , если уровень воды в пьезометре, присоединенном к трубе, ? Потери напора не учитывать.

Задача 9.По трубопроводу, имеющему сужение, протекает расход воды . Определить диаметр суженной части трубопровода , если известны показания пьезометров , и диаметр трубопровода . Потери напора не учитывать (рис.7).

Задача 10. На какую высоту может засасываться вода из резервуара по трубке, присоединенной к узкому сечению трубопровода, если по нему протекает расход (рис.8)? Диаметры , , избыточное давление в первом сечении . Потери напора не учитывать.

Задача 11. По трубопроводу, имеющему сужение, протекает расход воды . Без учета потерь напора определить, какой диаметр должна иметь узкая часть трубопровода, чтобы обеспечить засасывание воды из резервуара на высоту (рис.8). Диаметр трубопровода , вакуумметрическое давление во втором сечении .

Задача 12. К трубопроводу переменного сечения присоединены два пьезометра (рис.9). Пренебрегая потерями напора, определить, на какую высоту поднимется вода во втором пьезометре, если высота воды в первом пьезометре , диаметры , . По трубопроводу протекает расход воды .

Рис. 7	Рис. 8	Рис. 9

Задача 13. Определить расход воды в горизонтальном трубопроводе переменного сечения (рис. 10), скорость на каждом из его участков и построить пьезометрическую линию, если , , и .

Рис. 10.	Рис. 11.

Задача 14. Определить расход воды в трубопроводе длиной (рис. 11), построить пьезометрическую и напорную линии, если длина первого участка , его диаметр , диаметр второго участка , напор в баке , отметка начала трубопровода , отметка конца , гидравлические коэффициенты трения , .

Задача 15. Из одного резервуара в другой вода поступает по сифонному трубопроводу длиной и диаметром (рис.12). Определить расход воды при разности уровней в резервуарах . Трубопровод снабжен приемным клапаном с сеткой ( ) и задвижкой ( ). Потерями напора в коленах и на выход из трубы пренебречь. Коэффициент сопротивления трения . Найти вакуум в опасной точке сифона, если длина участка трубопровода до этой точки и ее возвышения над уровнем воды в верхнем резервуаре .

Задача 16.По сифонному трубопроводу длиной и диаметром нужно обеспечить расход бензина . Определить необходимую разность уровней в резервуарах и вакуум в опасной точке сифона С, если длина участка трубопровода до этой точки , а ее возвышение над уровнем в верхнем резервуаре (рис.12). Трубопровод имеет приемный клапан с сеткой ( ) и задвижку ( ). Потери на поворотах не учитывать. Коэффициент сопротивления трения . Объемный вес бензина .

Задача 17. Определить максимально допустимую высоту установки насоса над уровнем воды в бассейне (рис.13) при следующих данных: производительность насоса ; вакуум во всасывающем патрубке ; длина всасывающей трубы , диаметр . Всасывающая труба снабжена приемным клапаном с сеткой ( ) и имеет одно сварное колено ( ). Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости мм, предполагая наличие квадратичной зоны сопротивления.

Задача 18. Вода подается из нижнего закрытого бака в верхний открытый бак по вертикальной трубе за счет избыточного давления в нижнем баке (рис.14). Определить расход воды при следующих данных: , , . Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости мм, предполагая наличие квадратичной зоны сопротивления. Коэффициенты местных сопротивлений: входа в трубу ; вентиля ; выхода из трубы .

Рис. 12	Рис. 13	Рис. 14

Задача 19. Из нижнего бака с избыточным давлением по новой стальной трубе подается бензин в верхний бак, на поверхности которого поддерживается вакуум (рис.15). Разность уровней в баках , длина трубы , диаметр . При каком значении коэффициента сопротивления вентиля будет подаваться расход . Потерями напора на вход в трубу и выход из нее пренебречь. Коэффициент сопротивления трения определить по формуле П.Н. Конакова для гидравлически гладких труб. Объемный вес бензина , коэффициент кинематической вязкости .

Задача 20.Определить диаметры труб для участков тупиковой водопроводной сети (рис.16) и установить требуемую высоту водонапорной башни в точке 1 для подачи следующих расходов в конечные пункты сети: , , и . Длины участков в метрах указаны на схеме сети. Местность горизонтальная. В конечных пунктах сети должен быть обеспечен свободный напор . При расчете воспользоваться значениями предельных расходов и расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

Рис. 15	Рис. 16	Рис. 17

Задача 21. Определить общий расход воды , поступающий по системе труб под напором (рис.17). Диаметры труб ; . Длины труб ; . Воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

Задача 22. Определить, при какой разности уровней воды в баках по системе труб будет протекать расход воды . Диаметры труб , , , . Длины труб в метрах указаны на схеме (рис.18). Воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

Задача 23. Определить расход воды, протекающий из верхнего в нижний резервуар по системе труб, показанной на схеме (рис.19). Разность уровней воды в баках . Диаметры труб (в мм) указаны на схеме. Длины труб , , . Воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

Задача 24. Определить, при каком напоре по системе труб (рис.20) будет протекать расход воды . Диаметры труб , . Длины труб , . Воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

Рис. 18	Рис. 19	Рис. 20

Задача 25. В бак, разделенный тонкой перегородкой на два отсека, поступает расход воды . В дне каждого отсека имеются одинаковые отверстия диаметром , а в перегородке – отверстие диаметром . Определить расходы воды через донные отверстия и (рис.21).

Рис. 21	Рис. 22	Рис. 23

Задача 26. В бак, разделенный тонкой перегородкой на два отсека, поступает расход воды . В перегородке имеется отверстие диаметром . Из второго отсека вода отливается наружу через цилиндрический насадок диаметром (рис.22). Определить глубину воды в отсеках над центром отверстий.

Задача 27. В баке, имеющем в дне отверстие диаметром и в стенке отверстие, снабженное цилиндрическим насадком, диаметром , установился уровень воды на высоте . Определить, какой расход воды поступает в бак, если центр бокового отверстия возвышается над дном бака на высоту (рис.23).

Задача 28. Определить, какой объем воды был налит в цилиндрический бак диаметром , если вся вода вытекла из него через отверстие в дне диаметром за время (рис.24). Какое время потребуется для опорожнения такого же объема воды, если уменьшить диаметр бака в полтора раза?

Рис. 24	Рис. 25

Задача 29. Призматический бак высотой с дном площадью соединен с резервуаром цилиндрическим насадком диаметром (рис.25). Расстояние от дна бака до центра отверстия . Определить, за какое время наполнится бак, если уровень воды в резервуаре не меняется.

Задача 30.Как изменится время опорожнения открытого вертикального цилиндрического резервуара диаметром с начальным напором , если в его дне внешний коноидальный насадок диаметром заменить внешним цилиндрическим насадком того же диаметра?

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица П1 -Номера контрольных вопросов и задач

Таблица П2 - Числовые значения величин

№ задачи	Наименование величины и единицы измерения	Предпоследняя цифра шифра зачетной книжки
	, м	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075
, м	0,05	0,04	0,05	0,04	0,05	0,04	0,05	0,04	0,05	0,04
, м3/с	0,005	0,004	0,0045	0,005	0,004	0,0045	0,0055	0,0035	0,006	0,003
, м	0,8	1,4	1,0	1,2	0,7	1,3	1,1	0,9	1,0	0,8
	, м3/с	0,003	0,006	0,0035	0,0055	0,0045	0,004	0,005	0,0045	0,004	0,005
, м	0,8	1,0	0,9	1,1	1,3	0,7	1,2	1,0	1,4	0,8
, м	0,53	0,56	0,54	0,73	0,7	0,5	0,45	0,75	0,92	0,49
, м	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10
10	, м3/с	0,004	0,015	0,0045	0,0125	0,004	0,015	0,0045	0,0125	0,004	0,015
, м	0,06	0,10	0,06	0,10	0,06	0,10	0,06	0,10	0,06	0,10
, м	0,025	0,04	0,025	0,04	0,025	0,04	0,025	0,04	0,025	0,04
, МПа	0,01	0,012	0,014	0,016	0,018	0,018	0,016	0,014	0,012	0,01
	, м3/с	0,015	0,0045	0,0125	0,004	0,015	0,004	0,015	0,0045	0,0125	0,004
, м	5,2	2,5	3,5	2,1	6,0	2,3	5,8	2,7	3,3	1,5
, м	0,10	0,06	0,10	0,06	0,10	0,06	0,10	0,06	0,10	0,06
, МПа	0,018	0,016	0,014	0,012	0,010	0,010	0,012	0,014	0,016	0,018
	, м	0,53	0,56	0,54	0,73	0,70	0,50	0,45	0,75	0,92	0,49
, м	0,04	0,05	0,04	0,05	0,04	0,05	0,04	0,05	0,04	0,05
, м	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10
, м3/с	0,003	0,006	0,0035	0,0055	0,0045	0,004	0,005	0,0045	0,004	0,005

Продолжение прил. 2

№ задачи	Наименование величины и единицы измерения	Предпоследняя цифра шифра зачетной книжки
	, м	5,0	4,8	4,6	4,4	4,2	4,0	5,2	5,0	4,8	4,6
, м	0,15	0,10	0,15	0,10	0,15	0,20	0,10	0,15	0,15	0,10
, м	0,20	0,20	0,20	0,15	0,25	0,25	0,15	0,20	0,20	0,15
, м	0,10	0,15	0,15	0,10	0,20	0,20	0,20	0,10	0,15	0,10
14	, м
, м
, м	0,10	0,095	0,09	0,10	0,095	0,09	0,10	0,095	0,09	0,09
, м	0,15	0,14	0,13	0,12	0,15	0,14	0,13	0,12	0,14	0,12
, м	4,5	5,0	5,5	5,0	4,5	5,0	5,5	4,5	5,0	5,5
, м
, м	3,5		3,5		3,5		3,5		3,5
	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03
	0,027	0,027	0,027	0,027	0,027	0,027	0,027	0,027	0,027	0,027
	, м
	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10
, м
, м
, м
	, м
	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075
, м3/с	0,0187	0,0078	0,016	0,011	0,0171	0,0093	0,016	0,010	0,016	0,010
, м
, м

Продолжение прил. 2

№ задачи	Наименование величины и единицы измерения	Предпоследняя цифра шифра зачетной книжки
	, м3/с	0,030	0,015	0,045	0,015	0,045	0,030	0,045	0,030	0,015	0,030
, МПа	0,06	0,065	0,06	0,065	0,06	0,065	0,06	0,065	0,06	0,065
	0,20	0,15	0,25	0,15	0,25	0,20	0,25	0,20	0,15	0,20
	, МПа	0,065	0,065	0,065	0,070	0,070	0,070	0,075	0,080	0,075	0,075
	0,10	0,125	0,15	0,15	0,125	0,10	0,125	0,10	0,10	0,125
		3,5		3,5					3,5
19	, МПа	0,030	0,045	0,06	0,075	0,09	0,09	0,075	0,06	0,045	0,03
, МПа	0,060	0,045	0,03	0,03	0,015	0,03	0,015	0,045	0,03	0,075
, м
	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10	0,075	0,10
, м3/с	0,018	0,030	0,016	0,040	0,020	0,040	0,020	0,035	0,016	0,035
	, м3/с	0,022	0,024	0,026	0,028	0,030	0,030	0,022	0,028	0,024	0,026
, м3/с	0,006	0,008	0,010	0,008	0,010	0,006	0,010	0,006	0,008	0,008
, м3/с	0,010	0,006	0,008	0,008	0,006	0, 1234