Задача 12.
На какую высоту h может засасываться вода водоструйным насосом, если по нему протекает вода с расходом Q? Диаметры d1 и d2, избыточное давление в первом сечении р1изб. Потери напора по причине их незначительности можно не учитывать.
Дано:
;
;
;
;
;
g = 9,81 м/c2.
Найти:
h - ?
Решение:
Уравнение Бернулли для сечений 1 - 1 и 2 – 2 относительно плоскости сравнения 0 – 0
(1)
, где:
Р1 – полное давление.
Давление на уровне А – А
, где:
р2 – абсолютное давление.
Объёмный расход жидкости
,
отсюда
Тогда из уравнения (1):
отсюда
Ответ: .
Задача 16.
Из бака А, в котором поддерживается постоянный уровень, вода перетекает по цилиндрическому насадку диаметром d1 в бак В, из которого сливается в среду с атмосферным давлением по короткой трубке диаметром d2. Напор Н, ось насадка размещена на глубине h под уровнем воды в баке А.
Найти зависимость расхода воды, перетекающей из бака А в бак В, от коэффициента сопротивления крана, установленного на трубке.
Определить наименьшее значение , начиная с которого дальнейшее
увеличение открытия крана (то есть уменьшение ) не будет приводить к увеличению расхода воды.
Потери напора на трение по длине короткой трубки не учитывать.
Указания. Используя уравнение Бернулли для сечений 0-0 и 1-1 потока жидкости, получить формулу расхода воды через короткую трубку диаметром d2. Расход через цилиндрический насадок диаметром d1 равен расходу через короткую трубку диаметром d2. Наименьшее значение определится из условия .
Дано:
;
;
;
;
Найти:
Q() -?
- ?
Решение:
Уравнение Бернулли для сечений
0-0, 1-1, относительно плоскости
сравнения, проходящей через центр насадка:
,
где: v0 – средняя скорость на поверхности в резервуаре В, v0=0;
v1 – средняя скорость на выходе из крана;
- коэффициенты неравномерности распределения скоростей в сечениях 0-0 и 1-1 соответственно;
– местные потери,
- коэффициент сопротивления на входе в трубку, .
Тогда:
Расход через трубку определится:
где: F2 – площадь сечения трубки.
Расход через цилиндрический насадок определяется по формуле:
где: μ – коэффициент расхода. Для цилиндрического насадка μ=0,81;
F1 – площадь сечения насадка, .
Расход через цилиндрический насадок диаметром d1 равен расходу через короткую трубку диаметром d2, то есть:
Расход воды перетекающей из бака А в бак В:
Значение определяем из условия: h1 = h+d1/2
Ответ: ,