Порядок розв’язування задач на визначення втрат напору та втрат тиску в трубопроводах.

1. Уважно прочитати умову задачі і оприділити, які втрати напору чи втрати тиску необхідно визначити: , Р_тр, Р_м, Р_∑ .

Якщо трубопровід має хоча б один місцевий опір то визначається або Р_∑ .

2. Правильно записати умову задачі і перевести всі одиниці вимірювання в систему СІ.

3. Визначаємо середню лінійну швидкість рідини в трубопроводі.

; м/с.

4. Визначаємо режими руху рідини в трубопроводі.

або

5. Записуємо який це режим і чому.

6. Щоб визначити необхідно визначити коефіцієнт , який залежить від режиму руху рідини.

— в ламінарному режимі

— в турбулентному режимі визначаємо по узагальнюючих формулах або по номограмі Г. Муріна.

7. Якщо визначається по номограмі Г. Муріна то спочатку визначаємо і записуємо число у відповідність з номограмою Г. Муріна.

8. Визначаємо .

9. Визначаємо втрати напору .

10. Визначаємо втрати тиску на .

11. Визначаємо втрати напору на місцевих опорах .

12.Визначаємо втрати тиску на місцевих опорах (якщо необхідно).

13. Визначаємо сумарні втрати напору (формули залежать від виду трубопроводу і кількості місцевих опорів на трубопроводі).

14. Визначити сумарні втрати тиску в трубопроводі .

15. Зробити висновок.

ТИПИ ЗАДАЧ ПО ТЕМІ „ ГІДРАВЛІЧНІ ОПОРИ ".

Задача 1. Визначити втрати тиску в стальному трубопроводі очищеному після багатьох років експлуатації, якщо діаметр трубопроводу 300 мм, довжина трубопроводу 500 м. Витрата рідини через трубопровід 50 л/с, кінематичний коефіцієнт в'язкості рідини 1, 5·10^-6 м²/с.

Задача 2. Визначити втрати тиску на тертя в новій чавунній трубі діаметром 0, 1 м, довжиною 150 м. Витрата води через трубопровід 0, 106 м³/с. Режим руху турбулентний, число Рейнольдса 5·10⁶.

Задача 3. По стальній водопровідній трубі, очищеній після багатьох років експлуатації з внутрішнім діаметром 150 мм рухається вода з витратою 119 м²/год. Довжина трубопроводу 825 м. На трубопроводі встановлена засувка, коефіцієнт місцевого опору якої 0, 81. Визначити втрати тиску в трубопроводі, якщо кінематичний коефіцієнт в'язкості води дорівнює 1, 18·10^-6 м²/с.

Задача 4. Визначити сумарні втрати напору трубопроводу діаметром 250 мм, довжиною 500 м при витраті води 70 л/сек. Трубопровід стальний, новий; на трубопроводі є 3 (три) відводи, коефіцієнт місцевого опору відводу 0, 5 якщо кінематичний коефіцієнт в'язкості води 1, 12·10^-6 м2/с.

Задача 5. Визначити втрати тиску в новій стальній трубі 120 мм, довжина 500 м. По трубі рухається нафта при температурі 15°С, об'ємна витрата нафти 60 л/с, кінематичний коефіцієнт в'язкості нафти 1, 12·10^-4 м/с.

Задача 6. По нафтопроводу діаметром 400 мм транспортується нафта з витратою 113 л/с. Довжина нафтопроводу 500 м. Густина нафти 895 кг/м³, динамічний коефіцієнт в'язкості 85, 8·10^-3 Па·с. Визначити втрати напору в нафтопроводі, якщо kе=0, 5 мм.

Задача 7. Визначити втрати напору в прямому трубопроводі довжиною 800 м по якому перекачується нафта в кількості Q = 30 л/с в ламінарному режимі при числі Рейнольдса 1920. Внутрішній діаметр трубопроводу d = 250 мм.

Задача 8. Визначити втрати тиску в новому чавунному трубопроводі довжиною 1500 м, діаметром 160 мм, витрата через трубопровід 0, 055 м/с, при ламінарному режимі, якщо Re = 1800. На трубопроводі розташовані два вентилі, коефіцієнт місцевого опору кожного 0, 07.

Задача 9. Визначити втрати напору в стальній трубі, очищеній після багатьох років експлуатації, якщо її діаметр 400 мм, довжина 150 м, витрата води через трубопровід 350 м³/год, кінематичний коефіцієнт в'язкості води 1, 15·10^-6 м²/с. На трубопроводі встановлені два відводи, коефіцієнти місцевих опорів 0, 25 і 0, 75.

Задача 10. Визначити втрати тиску в стальному трубопроводі бувшому в експлуатації з рівномірною корозією, якщо його діаметр 250 мм, довжина 100м, витрата води через трубопровід 650м³/год. На трубопроводі встановлені зворотній клапан і засувка, коефіцієнти місцевих опорів відповідно дорівнюють 1, 9 і 0, 44, якщо кінематичний коефіцієнт в'язкості води 1, 14·10^-6 м²/с.

Контрольні питання по темі: «Гідравлічні опори».

1. Які види гідравлічних опорів долає рідина при русі по трубопроводі.

2. Який гідравлічний опір виникає в прямих трубах постійного перерізу.

3. Який гідравлічний опір виникає на елементах трубопроводів.

4. В наслідок чого виникає гідравлічний опір тертя.

5. В наслідок чого виникає місцевий опір.

6. До чого приводить наявність гідравлічних опорів на

трубопроводах.

7. Який параметр визначає формула Дарсі-Вейсбаха.

8. Записати формулу Дарсі-Вейсбаха, її одиниці

вимірювання, вказати назву параметрів, які входять в дану

формулу.

9. Як називається параметр λ.

10. Від чого залежить λ.

11. Від чого залежить λ в ламінарному режимі.
12. Який параметр визначає формула Пуазейля.
13. Від чого залежить λ в турбулентному режимі.
14. Які є методи визначення λ в турбулентному режимі.
15. Які параметри необхідно знати, щоб визначення λ по
номограмі Г.Муріна.

16. Чому місцеві опори приводять до втрат напору.

17. Який параметр визначає формула Вейсбаха.

18. Як називається параметр ζ.

19. Від чого залежить ζ.

20. Які є види місцевих опорів.

21. Які є типи місцевих опорів.

22. Які є методи визначення ζ.

23. Як експериментально визначити втрати напору на гідравлічному опорі.

24. Як визначити сумарні втрати напору в простому трубопроводі, на якому встановлено n місцевих опорів.

25. Як визначити сумарні втрати напору в складному трубопроводі, який має декілька різних ділянок к з різним діаметром, на якому встановлено n місцевих опорів.