V.Гидравлический расчет трубопроводов

11. Определить давление в гидроцилиндре объемного гидропривода (рис. 3.2),
если насос создает давление 5 МПа и подачу 40 л/мин. На напорной гидролинии дли­
ной 8,7 м и диаметром 16 мм, соединяющей насос с гидроцилиндром, имеется три ко­
лена (£_к = 0,3) и гидрораспределитель (£_р = 2,5). Вертикальное расстояние от насо­
са до гидроцилиндра равно 0,5 м. Рабочая жидкость — масло BMF3 (р = '890 кг/м³)
имеет температуру 10 °С.

Как изменится давление в гидроцилиндре, когда в процессе работы гидропривода рабочая жидкость нагреется до 50 "С.

Ответ: при 10 °С давление равно 4,82 МПа, при 50 °С — 4,87 МПа.

12. По трубопроводу переменного сечения (l_t = 170 м, rfj = 80 мм, /₂ = 80 м,
d₂ = 50 мм, Д = 0,1 мм) масло ИС-30 (р = 890 кг/м³) с температурой 30 °С вытекает
в атмосферу из закрытого резервуара, причем выходное сечение трубопровода распо-

• ложено на 4,3 м выше уровня жидкости. Определить расход масла Q при избыточном давлении на свободной поверхности жидкости р₀ = 1,0 МПа. В расчетах учесть по­тери напора на трение и потери в вентиле (£_в = 7,5), установленном в конце трубо­провода. Другими местными сопротивлениями пренебречь.

Какое давление р₀ необходимо создать на поверхности жидкости, чтобы сохра­нить тот же расход при постоянном диаметре всего трубопровода d = d„ — 50 мм. Ответ: Q = 8,94 л/с; р₀ = 2,49 МПа.

13. Трубопровод длиной 250 м, по которому вода из водонапорной башни посту­
пает к потребителю, может быть составлен из двух участков труб диаметром. d_t =
= 50 мм и d₂ = 32 мм. Определить длины отдельных участков трубопровода l_t и /_г,
при которых расход воды будет составлять 7,5 м³/ч, если вертикальное расстояние
от уровня воды в водонапорной башне до центра выходного сечения трубы равно 26 м,
шероховатость труб — 0,1 мм, температура воды — 20 °С.

В расчетах учесть потери на трение и потери в двух вентилях (£_в = 5), установ­ленных по одному на каждом участке трубопровода. Остальными местными сопро­тивлениями и скоростным напором на выходе из трубы пренебречь.

Ответ: f, = 192 м, 1₂ = 58 м.

14. Насос подает масло (р = 890 кг/м³, v = 10 мм²/с) в сложный трубопровод
(рис. 5.5, б), имеющий две параллельные ветки (l_t = 13,5 м, d_x = 20 мм, /₂ = 1,5 м,
d₂ = 10 мм), расположенные в горизонтальной плоскости. Первая ветка имеет ме­
стные сопротивления: вентиль (£_в = 4,5), фильтр (£ф = 12) и десять колен (£_к =
= 0,5). Вторая ветка местных сопротивлений не имеет. Определить расход масла в
каждой из веток и подачу насоса, если давление перед разветвлением р_А = 35,8 кПа,
а после него — р_в + 10 кПа.

Ответ: Q, = 0,235 дм³/с, Q₂ — 0,315 дм³/с, Q = 0,55 дм³/с.

VI. Истечение жидкости через отверстия и насадки

15. Жидкость вытекает из открытого бака через отверстие в его дне диаметром
10 мм при постоянном напоре Н = 2,0 м. Определить коэффициенты расхода, ско­
рости и сжатия струи (ц, ср, г), а также коэффициент сопротивления £ и потерю на­
пора h_n, если сосуд вместимостью 92 л, в который вытекает жидкость, заполняет­
ся за 5 мин, а диаметр струи в сжатом сечении равен 8 мм.

Ответ: [д. = 0,62; ср = 0,97; е = 0,64: £ = 0,063; h_n = 0,12 м.

16. Определить расход жидкости через малое отверстие в тонкой стенке при на­
поре Я = 1,5 м, если при напоре Я_х = 2 м он равен 1,22 л/с.

Ответ: 1,06 л/с.

17. Приток воды в открытый бак, в дне которого имеется отверстие диаметром
20 мм, равен 0,7 л/с. Определить максимальный напор, который установится в баке.

Ответ: 0,66 м.

18. Из закрытого резервуара вода вытекает в атмосферу через отверстие диамет­
ром 15 мм в боковой стенке, которое находится на глубине 1,8 м под поверхностью
жидкости. Определить расход воды Q, если избыточное давление на свободной поверх­
ности жидкости в резервуаре р₀ = 8 кПа, а коэффициент расхода ц = 0,62. На ско­
лько нужно увеличить давление р„, чтобы расход воды увеличился на 20 %.

Ответ: Q = 0,784 дм³/с; Др₀ =11,3 кПа.

19. Жидкость выливается из открытого бака через квадратное отверстие (а X
X а) в его дне при постоянном напоре Я = 1,7 м. Определить размер отверстия а
для пропуска расхода Q = 3,2 л/с, если коэффициент расхода \х = 0,62.

Ответ: а = 30 мм.

Дата добавления: 2015-08-26