Определение диаметра трубопровода
СОДЕРЖАНИЕ: Курсовая работа по гидравлике «Определение диаметра трубопровода» Москва 2009 Задача 1. Построение эпюр гидростатического давления на плоскую поверхность А.
Курсовая работа
по гидравлике
«Определение диаметра трубопровода»
Москва
2009
Задача 1.
Построение эпюр гидростатического давления на плоскую поверхность А.
Гидростатическое давление распределяется в объёме по линейному закону. Силы давления направлены перпендикулярно к стенке, а уравнение, описывающее распределения по глубине, - прямая.
Эпюра гидростатического давления будет выглядеть следующим образом:
P=gh1
h1=2.5 м
P=gH1=1000*9.81*2.5= 24.525 kН/м
Задача 2.
Графическое определение суммарной силы гидростатического давления на плоскую поверхность и центр давления А на 1п. метр.
Силу гидростатического давления определяем по формуле:
Задача 4.
Определение размера диаметра короткого трубопровода при истечении под уровень.
Чтобы определить диаметр будем использовать следующие формулы:
Q=µw
2; w=
; v=
; µw=
; µ=
; Reкв=21.6
C
; C=
; y=
;
Re=
;
Где Q-расход
w - площадь живого сечения трубы
v- cредняя скорость движения потока жидкости в сечении
µ- коэффициент расхода системы
Re- число Рейнольдса
C- коэффициент Шези
- коэффициент кинематической вязкости, равен 0.00000131 при температуре 10 °С
- шероховатость труб
- относительная гладкость труб
мс=вх +2пл+кр+луд=0.5+20.21+0.29+0.12=1.33
Рассчитаем для d =0.1 м
w==
=0.007854 
v==
=3.8197
Re==
=
=341040
R=
=0.025 м
С===39.848
Reкв=21.6C=21.6
=57381.12
Re
Reкв, следовательно 4 зона движения, а значит
=0.049
=0.049
=40.034
µ=
=
=0.1536
µw=0.15360.007854 =0.0012064
для d =0.2 м
w==
=0.0314
v==
=0.955
Re===
=170536
R==0.05 м
С===45.7733
Reкв=21.6C=21.6
=21.6
=131827
ReReкв, следовательно 4 зона движения, а значит
=0.037
=0.037
=15.1701
µ==
=0.239
µw=0.2390.0313=0.0075046
| d, м |
W |
V |
Re |
Зона движения |
|
мс |
µ |
µw |
|
| 0.1 |
0.007854 |
3.8197 |
341040 |
4 |
0.049 |
40.034 |
1.33 |
0.1536 |
0.0012064 |
| 0.2 |
0.0314 |
0.955 |
170536 |
4 |
0.037 |
15.1701 |
1.33 |
0.239 |
0.0075046 |
Построим график зависимости d от µw
µw= 
= 
=0.001928
Стандартный размер берем равным 0.125 м
Задача 3.
Аналитическое определение суммарной силы гидростатического давления на плоскую поверхность и координат центра давления
Суммарную силу давления находим по формуле:
цтw, где
hцт- глубина до центра тяжести стенки
w-площадь стенки
Координаты центра давления находим по формуле:
,где
-расстояние от свободной поверхности до центра тяжести стенки
– расстояние от свободной поверхности до центра давления
I- момент инерции стенки относительно оси
Так как стенка горизонтальная, центр тяжести совпадает с центром давления
hцт=
hцд=
hцд= hцт
hцт =
w=
=7.5м
P=
P=2.5
=3750кг
Задача 5.
Построение пьезометрической линии и линии полной удельной энергии по длине трубопровода
dрасч=0.125м
w=
=
=0.012265625
v=
=
=2.4459
Re=
=
=
=277552.72
R==0.03125м
С==41.6666
Reкв=21.6
C
=74999.99
ReReкв
4 зона движения, а значит:
=0.0452044799
=0.0452
=29.292503
µ==
=0.17782871
µw=0.17780.012265625=0.00218118
Q=µw
=0.0308549
/с
v==
=2.5155
=0.3225311
Посчитаем потери по длине на трение hдл:
hдл=
=0.0452
0.3225311=9.4477432 м
потери на входе: hвх=вх=0.50.3225311=0.1612655 м
потери на поворотах: hпл=2пл=20.210.3225311=0.135463 м
потери на прохождение крана: hкр==кр=0.290.3225311=0.053534 м
потери на прохождение задвижки Лудло:
hлуд=луд=0.120.3225311=0.0387037 м
hмс=hвх+hпл+hкр+ hлуд =0.161265+0.135463+0.053534+0.0387037=0.3869662 м
hw=hдл+hмс=9.4477432 + 0.3869662 =9.8367094 м
H=hw+
=9.8367094 + 0.3225311=10.15924 м
При расчете погрешность составила меньше 0.39%
, следовательно, диаметр трубы выбран правильно.
Строим график
Задача 6.
Определение времени опорожнения резервуара в пределах заданных отметок
t=
=
=
=1458.439 c=24.31 мин