Основы гидрогазодинамики

Контрольная работа

Цель: вычислить необходимую мощность двигателя вентилятора N, Вт, для перекачки воздуха, имеющих температуру 10^оС, через трубопровод заданной конфигурации и с известным набором элементов. Построить пьезометрический график для заданных условий работы трубопровода. Построить график изменения скорости по сечению трубы на первом участке трубопровода.

Принципиальная схема трубопровода.

трубопровод мощность двигатель вентилятор Исходные данные.

Материал труб — цельнотянутые из латуни. Вид жидкости — воздух

=20*10^-6 (абсолютная шероховатость);

Q=0,045 м³/с (расход); =1000 кг/м³;

=1.31*10^-6 м²/с.

Эскиз схемы Формулы для вычисления:

Для каждого участка, кроме сложного:

1.Вычисление потери давления на соответствующем прямом участке

— линейный коэффициент гидравлического сопротивления; - плотность жидкости; с_i — средняя по сечению скорость течения жидкости.

Величина сопротивления зависит от режима движения жидкости, который определяется числом Рейнольдса:

Средняя скорость:

F — площадь живого сечения трубы.

Если число Рейнольдса Re > 2300, то режим движения турбулентный Линейный коэффициент для турбулентного режима движения рассчитывается по формуле:

2.Вычесление потери давления в местном сопротивлении соответствующего участка

где

Расчет потери давления в сложном участке рассчитывается через следующее уравнение:

В уравнении имеется единственное с₁. По найденному с₁ определяется с₂, с₃ и. Первоначально предполагается, что режим течения турбулентный. После определения скорости в ветвях необходимо определить число Рейнольдса в каждой ветви и проверить, справедливо ли это предположение.

Полные потери в трубопроводе определяются как сумма всех видов потерь:

где =, Н/м² — потери давления за счет разности высот; - ускорение свободного падения, м/с².

С помощью известных значений потерь давления строится пьезометрический график.

Требуемая минимальная мощность двигателя вентилятора определяется как:

Вычисления:

1-ый участок

134,75 Па

2-ой участок

3-ий участок

4-й участок

5-й участок

6-й участок

=90,1 546 603+68,517 542+1269,3776+79,2

379 442+56,977 745+3469,27 868+1092,59 408+546,29 704+364,19 803+2012

344 799+546,29 704=

=9730,2 473

Мощность двигателя вентилятора: