Задания к выполнению контрольных работ, СРС по гидравлике, механике жидкости и газа. Полякова Л.Е - 9 стр.

UptoLike

Рубрика: 

16
После анализа и подстановки значений
соответствующих членов уравнения Д. Бернулли можно
записать в следующем виде:
gg
p
g
p
2
)(
22
2
21
2
222
2
111
υυυα
γ
υα
γ
++=+
или
ggg
pp
2
)(
22
2
21
2
1
2
221
υυυυ
γγ
+=
.
Отсюда:
ggg
p
p
22
)(
2
2
1
2
21
2
22
1
υυυυ
γ
γ
++=
(1)
В этом уравнении, помимо давления ρ
1
, неизвестны
скорости υ
1
и υ
2
. Зная расход воды Q, диаметры труб d
1
и d
2
и используя уравнение неразрывности:
Q = νω
1
=const,
где ω
1
и ω
2
площади живых сечений 1-1 и 2-2, м
2
;
4
;
4
2
2
2
2
1
1
dd
π
ω
π
ω
==
,
Можно определить средние скорости υ
1
и υ
2
и после
их подстановки (1) определить давление воды ρ
1
в сечении
1-1.
Указания к решению задачи 4
Зная расход Q и задаваясь средней скоростью υ
движения воды по самотечному трубопроводу, следует
определить площадь поперечного сечения трубы:
υ
ω
Q
=
,
а затем диаметр трубопровода:
17
π
ω
4
=d
.
Полученное значение диаметра нужно округлить до
ближайшего большего стандартного значения d
ст
, после
чего вычислить фактическую скорость движения воды в
трубе:
2
4
ст
ф
d
QQ
πω
υ
==
Чтобы определить разность уровней воды H в
береговом колодце и реке, следует составить уравнение Д.
Бернулли для двух сечений потока: сечения 1-1 на
поверхности воды в реке и сечения 2-2 на поверхности воды
в береговом колодце, т.е. по сечению 2-2:
21
2
222
2
2
111
1
22
+++=++ h
g
p
z
g
р
z
υα
γ
υα
γ
.
Далее необходимо провести анализ членов
уравнения:
z
1
=H; z
2
=0, так как плоскость сравнения проходит по
сечению 2-2;
γ
γ
γ
ат
p
p
p
=
=
21
, так далее на свободной
поверхности в реке и колодце равно атмосферному ρ
ат
;
0
2
,0
2
2
22
2
11
==
gg
υαυα
, так как по условию задачи υ
1
0 и
υ
2
0.
Подставляя значения параметров, получим расчетный вид
уравнения:
H=h
1-2
, (2)
где h
1-2
потери напора при движении воды по самотечной
трубе.
Здесь h
1-2
=h
м
+h
1
,
                             16                                                              17
      После     анализа    и   подстановки значений                                            4ω .
соответствующих членов уравнения Д. Бернулли можно                                      d =
                                                                                                π
записать в следующем виде:                                            Полученное значение диаметра нужно округлить до
              p1        α 1υ 12    p2        α 2υ 22
                                (υ 1 − υ 2 ) 2                 ближайшего большего стандартного значения dст, после
                +    =   +    +
              γ   2g   γ   2g        2g                        чего вычислить фактическую скорость движения воды в
                                                               трубе:
или
                                                                                            Q 4Q
                   p1      p2     υ 22       υ 12
                                   (υ 1 − υ 2 ) 2                                    υф = = 2
                     −   =   −   +                .                                        ω πd ст
                   γ   γ   2g 2g        2g                            Чтобы определить разность уровней воды H в
      Отсюда:                                                  береговом колодце и реке, следует составить уравнение Д.
                            p2    υ 22
                                (υ1 − υ 2 ) 2 υ12              Бернулли для двух сечений потока: сечения 1-1 на
                p1 = γ   +    +              −           (1)   поверхности воды в реке и сечения 2-2 на поверхности воды
                       γ   2g       2g         2g
                                                               в береговом колодце, т.е. по сечению 2-2:
       В этом уравнении, помимо давления ρ1, неизвестны
скорости υ1 и υ 2. Зная расход воды Q, диаметры труб d1 и d2                       р1         α 1υ 12              p2       α 2υ 22
                                                                          z1 +            +             = z2 +          +             + h1− 2 .
и используя уравнение неразрывности:                                               γ           2g                  γ         2g
                         Q = νω1=const,                              Далее необходимо провести анализ членов
где ω1и ω2 – площади живых сечений 1-1 и 2-2, м2;              уравнения:
                          π d 12        π d 22 ,               z1=H; z2=0, так как плоскость сравнения проходит по
                     ω1 =        ;ω 2 =
                            4             4                                             p1        p2        p ат
       Можно определить средние скорости υ1 и υ2 и после                                      =         =
их подстановки (1) определить давление воды ρ1 в сечении       сечению 2-2; γ        γ    γ , так далее на свободной
1-1.                                                           поверхности в реке и колодце равно атмосферному ρат;
            Указания к решению задачи 4                        α 1υ 12          α 2υ 22
                                                                         = 0,             = 0 , так как по условию задачи υ 1≈0 и
                                                                2g               2g
      Зная расход Q и задаваясь средней скоростью υ            υ 2≈0.
движения воды по самотечному трубопроводу, следует             Подставляя значения параметров, получим расчетный вид
определить площадь поперечного сечения трубы:                  уравнения:
                           Q                                                H=h1-2,                               (2)
                       ω =     ,
                                         υ                     где h1-2 – потери напора при движении воды по самотечной
      а затем диаметр трубопровода:                            трубе.
                                                               Здесь        h1-2=hм +h1,