Завдання для самостійної роботи

Втрати напору на місцевих опорах знаходяться за формулою:

h_м =

Коефіцієнт для найбільш поширених випадків знаходиться за таблицями. При розв’язанні задач в багатьох випадках його значення треба знаходити за емпіричними формулами.

1. Діафрагма з гострими краями в трубі круглого поперечного перетину при R_e = 10⁵ і при = 0 ÷ 0,015

_д = ,

де ₂ – середня швидкість в круглому отворі діафрагми площею S₂

– втрати напору на діафрагмі.

2. Різкий поворот труби на кут α без закруглення:

_р.пов. =

3. Плавний поворот труби на кут α при R_e 10⁵:

_п.пов. =

Для гладкої циліндричної труби _п.пов. знаходиться за формулою:

_п.пов. =

береться з таблиць.

4. Тройник з труб однакового діаметра

= ;

= ,

де – коефіцієнт опору на ділянці тройника з притоку рідини на розгалуження;

– коефіцієнт опору на ділянці першого перетікання рідини.

5. Засувки різного типу.

= ,

де – швидкість рідини в трубі;

h₂ – втрата напору на засувці

Засувки можуть бути:

- засувки, що перетинають круглі труби;

- прості засувки, що перекривають труби прямокутного перетину;

- засувки Лудго на круглій трубі;

- засувки з симетричним звуженням;

- засувки дискового дросельного типу

6. Клапани.

Загальна формула для визначення коефіцієнту опору

_кл= ,

де – швидкість рідини в трубі;

h_кл – втрата напору в клапані.

Клапани можуть бути:

• захлопки, для яких _кл визначається за кутом нахилу захлопки до осі;

• зворотні клапани, для яких _кл визначається за діаметром труби;

При підготовці до лабораторної роботи зробіть аналіз розв’язку задач 1 і 2, а також розв’яжіть задачі 3, 4, 5 і 6.

Задача 1

Визначити втрату напору при раптовому розширенні в трубопроводі, якщо d₁ = 100 мм, d₂ = 150 мм і швидкість в широкому перетині ₂ = 1 м/с.

Розв’язання. Втрата напору h_м визначається за формулою:

h_м = = ∙ = ∙ = 0,08 м, або ΔР = 80 кгс/м²

Якщо раптове розширення замінити дифузором з кутом розширення α = 15º, то втрата напору зменшиться до

h_диф = 0,35 ∙ 0,08 = 0,028 = 28 кгс/м².

Довжина дифузору

ι = = = 190 мм

Задача 2

Визначити втрату напору при вході води з резервуару в трубу. Швидкість руху води в трубі = 0,78 м/с, = 0,41

Розв’язання. Втрату напору знайдемо за формулою:

h_м = ∙ .

Підставим значення

h_м = 0,41 = 0,0103 м вод. ст., або ΔР = 10,3 кгс/м²

Задача 3

Визначити втрату напору при раптовому розширенні в трубопроводі, якщо діаметр широкого перетину 200 мм, вузького 100 мм і швидкість у вузькому перетині = 2 м/с.

Задача 4

Визначити втрату напору на діафрагмі, якщо діаметр її отвору 45 мм. Діаметр трубопроводу 100 мм, швидкість води = 1 м/с.

Задача 5

Від бака, в якому за допомогою насоса підтримується постійний тиск рідини, відходить трубопровід діаметром d = 50 мм. Між баком і краном K на трубопроводі встановлений манометр. При закритому положенні крана P₀ = 0,5 МПа. Знайти зв'язок між витратою рідини в трубопроводі Q і показами манометра P при різних відкриттях клапана, якщо коефіцієнт опору вхідної ділянки трубопровода від бака до манометра дорівнює = 0,5. Густина рідини ρ = 800 кг/м³. Знайти витрату рідини при повністю відкритому клапані, коли покази манометра Р = 0485 МПа.

Рис.6.3