Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Задача № 9. Сифонный бетонный водосброс внешним диаметром d общей длиной l сбрасывает воду из водохранилища в реку
Сифонный бетонный водосброс внешним диаметром d общей длиной l сбрасывает воду из водохранилища в реку, уровень которой на Н ниже уровня водохранилища (рис. 9). Определить подачу сифонного водосброса, если он имеет два поворота: 1 = 900, 2 с радиусами закругления R. Длина горизонтального участка lг, толщина стенок водосброса δ. Температура воды в водохранилище t. Определить также вакуум в верхней точке сифона. Рис. 9
Дано: d1 = 0, 6 м; H = 1, 4 м; l = 45 м; lг = 2, 2 м; R = 2, 3 м; α 2 = 40o; δ = 30 мм; t = 20 oC; z1 = 2, 8 м; z2 = 1, 4 м; Найти: V -? Pвак -? Решение:
Разность уровней воды в водохранилище и реке определяет суммарные потери давления в сифонной трубе: ; где ; Откуда скорость движения воды в сифоном водосбросе: = ; Примем первоначально, что водосброс работает в квадратичной области сопротивления, тогда по формуле 0, 019; где кэ = 0, 5 мм (бетонная труба, б.у. по справочнику); коэффициент местного сопротивления на вход в трубу (при δ /d = 0, 03/0, 6 = 0, 05) ξ вх = 0, 5; коэффициент сопротивления на поворот 90о находим по формуле А.Д.Альтшуля: = 0, 189; коэффициент сопротивления на поворот α 2 = 35о определяется по формуле: ξ 35о = ξ 90о·а = 0, 189·0, 65 = 0, 123 где а = 0, 65 (по приложению для α 2 = 35о); коэффициент сопротивления на выход из трубы: ξ вых = 1; тогда сумма коэффициентов местных сопротивлений: Σ ξ = ξ вх + ξ 90о + ξ 35о + ξ вых = 0, 5+0, 189+0, 123+1 = 1, 8; Тогда: = 2, 91 м/с; определим Re (при ν = 1, 01·10-6 м2/с для температуры воды t = 20 oC); Re = ; При =8, 3·10-4 (по рис.3.4. (с.61) установили, что выброс работает в квадратичной области сопротивления); Расход воды через сифонный водосброс: V = 0, 82 м3/с; Составим уравнение Бернулли для сечения 1-1 и 2-2: ; Потери напора на учатке 1-2: Δ рпот1-2 = ; где l1= z2 + l2 = 1, 4 + 2, 2 =3, 6 м; ρ = 998 кг/м3 (для воды при t = 20 oC); Δ рпот1-2 = 0, 33·104 Па; Величина вакуума в верхней точке водосброса: рвак = р1 – р2 = 996·9, 81·2, 8+996· +0, 33·104 = 34748, 2 Па;
Ответ: V = 0, 82 м3/с; рвак = 34, 75 к Па.
|