ГГД Гидрогазодинамика
.pdfИсходные данные
ВАРИАНТ №6
№ |
|
h |
р0 10-4, |
|
d1, |
|
l1, |
|
d2, |
l2, |
kэ, |
|
Жидкость |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п/п |
|
м |
Н/м2 |
|
мм |
|
м |
|
мм |
м |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
4 |
25 |
|
75 |
|
100 |
|
50 |
7 |
0,07 |
|
Керосин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R 2,6 |
м; |
l |
10 м; Rn |
|
4 м; |
pc 101325Па; |
dш 75 мм; |
lш 8 м |
|
Жидкость |
Керосин |
|
|
Плотность , кг/м3 |
820 |
|
|
Динамическая |
1,49 10-3 |
вязкость , Па с |
|
|
|
р 25/10 4 Н / м2 250000Па
0
Программа задания
1.Произвести аналитический и графоаналитический расчеты времени опорожнения сливной цистерны (рис.1) и сравнить результаты, полученные обоими методами.
2.Построить пьезометрическую линию для шлангопровода, магистрального и подающего трубопроводов.
3.Построить эпюру гидростатического давления на вертикальную половину боковой поверхности приемной цистерны при полном ее заполнении.
Аналитический расчет времени опорожнения цистерны
При аналитическом расчете времени опорожнения цистерны используется формула
|
W |
|
|
(1) |
|
прF2 |
2g 0,694R |
где W R2l - объем цистерны
W3,14*2,62 *10 212,3м3
- коэффициент, учитывающий уменьшение слива по сравнению со случаем слива из донного отверстия цистерны при p0 pc и постоянном коэффициенте расхода (рис.2).
Рис. 2. Зависимость коэффициента от К при опорожнении железнодорожной цистерны.
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
||
|
p |
|
p |
|
||
|
|
0 |
|
|
||
h R |
|
c |
|
|
||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,6 |
|
|
|
K |
|
|
|
(0,104) 0,2 |
|
|
|
|
|||
|
4 2,6 |
250000 101325 |
|
|
|
|
|
|
|
||
8044,2 |
|
||||
|
|
|
|
|
где пр - приведенный коэффициент расхода;
g - удельный вес жидкости, Н/м3; g - 9,81 м/с2 - ускорение силы тяжести.
820*9,81 8044,2Н /м3
Коэффициент пр |
рассчитывается по формуле: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
пр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
l2 |
|
|
2 |
|
l1 |
|
|
2 |
|
lш |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
F2 |
|
1 |
|
|
|
|
F2 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
1 2 |
d |
|
2 |
4F2 |
d |
1 |
4 F2 |
ш d |
|
ш |
|||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
ш |
|
|
ш |
|
|
где Fш , F1 , F2 - площади поперечного сечения шлангопровода, магистрального и подающего трубопроводов;
F |
|
|
d |
ш |
2 |
|
3,14*75 |
2 |
4416мм2 |
4,42*10 3 м2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ш |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
F |
|
d |
1 |
2 |
|
|
3,14*752 |
|
4416мм2 |
4,42*10 3 м2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
1 |
4 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
F |
|
d |
|
2 |
|
|
|
3,14*502 |
|
|
1962мм2 |
|
1,96*10 3 м2 |
|||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2 |
4 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1, 2 , ш коэффициенты трения соответствующих трубопроводов;
Коэффициенты трения определяются по формуле Шифринсона:
k |
э |
0,25 |
(3) |
|
0,11 |
|
|
||
|
|
d
где kэ - абсолютная эквивалентная шероховатость (указана в индивидуальном задании).
|
0,07 0,25 |
|
||||||
1 |
0,11 |
|
|
|
|
|
0,019 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
75 |
|
||||
|
|
0,07 0,25 |
|
|||||
2 |
0,11 |
|
|
|
|
0,021 |
||
|
|
|
||||||
|
|
|
50 |
|
||||
|
|
|
0,07 0,25 |
|
||||
ш 0,11 |
|
|
|
|
|
0,019 |
||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
75 |
|
1 , 2 , ш - суммарные коэффициенты потерь.
Коэффициенты зависят от числа и вида местных сопротивлений в трубопроводе. Они определяются по формулам :
1 |
2 пов. 2 з |
о.кл. ф р |
(4) |
|
2 пов. з , |
(5) |
|
|
ш в.кл. |
пов. вн.с , |
(6) |
где в.кл., пов., вн.р., з , о.кл. , ф , р -
коэффициенты сопротивлений соответственно для всасывающего клапана, поворота, внезапного расширения, задвижки, обратного клапана, фильтра, тройника.
пов. |
0,051 0,19* |
d1 |
0,146 |
|
R3 |
||||
|
|
|
з 1,2
о.кл. 1,41
ф 9,5
р |
2,11 |
, |
F2 |
0,00196/0,00442 0,44 |
|
F |
|||||
|
|
|
|||
|
|
|
1 |
|
в.кл. 8,5
вн.р 0,т.к внезапного расширения нет.
1 2 пов. 2 з о.кл. ф р 2*0,146 2*1,2 1,4 9,5 2,11 15,712
2 пов. з 0,146 1,2 1,346
ш в.кл. пов. вн.р 8,5 0,146 0 8,646