Учебная работа. Расчёт гидросистемы

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Расчёт гидросистемы

Курсовое
задание

по
аэрогидродинамике

Тема"Расчёт
гидросистемы"

резервуар гидросистема расчет

Схема гидросети

исходные данные:

;

;

;

;

;

;;

;

;

;

;

;

; см;

;

;

;  0.1 c

 — номер группы, i
— номер студента в группе.

Трубы стальные. Жидкость — вода. t
= 20
°

1. Для заданного секундного расхода Q3 
необходимо найти расходы Q1
и
Q2
и суммарный расход Q,
а также начальный уровень в резервуаре HH.

. Найти расход Q 
для уровня H
=
0,75

HH.

. найти среднее значение коэффициента расхода m
для этих двух случаев и определить время частичного опорожнения резервуара от HH 
до HК
= 0,75 HH.

. Вычислить величину повышения давления в
начальной фазе гидроудара для трех случаев времени закрытия.

Найдём числовые значения заданных величин  dтр,
l3,
Q3
и
остальных.

1 Из
равенства потерь в ветвях 1,2,3 имеем:

Выражая расходы Q1
и
Q2 
через Q3 
мы можем записать выражение для полного расхода:

Нам неизвестны коэффициенты

K1, K2, K3, ,

скорость в 3-й ветви:

м/с,

число Рейнольдса:

,

,

 

это 5 зона

 вычисляем по формуле Шифринсона:

,

Для нахождения K1, сначала
примем  в 5 зоне:

,

,

  л/с,

  м/с,

 ,

входит в 5 зону, принимаем расход Q1
= 0,031 м3/с.

Найдём  для K2 в 5 зоне:

,

,

м3/с,

 м/с,

,

входит в 5 зону

Общий расход:

 м3/с,

 м/с

Запишем уравнение Бернулли для
начального сечения HH 
наполненного резервуара и сечения выхода воды:

В этом уравнении мы не учли незначительные
потери на трение в местах разветвления  труб

; ; ; ;

 ;

 ;

По таблицам находим:

;

; ;

Находим

: ;

Так как

,

значит  берём в 5
зоне  м/с

 

Найдём скорость в расширенной части
трубы по равенству расходов:

;

;

,

 

вычисляем  в 5 зоне по
формуле Шифринсона

,

 для турбулентного потока

Найдём расход  для уровня  м.

Уравнение Бернулли для сечений на
уровне и сечении выхода воды из труб будет иметь вид:

Так как

,

Но

 ,

Тогда и уравнение Бернулли примет
вид:

Разрешаем это уравнение относительно скорости в
трубе:

Имеем коэффициенты гидравлического трения в 5
зоне:

,

 ,

 для разветвления

,

 ,

 

Подсчитаем расходные характеристики
разветвлений в первом приближении

,

 ,

Подставим эти значения в выражение
для нахождения скорости в трубе:

,

 м/с

Число Рейнольдса

,

,

 

входит в 5 зону

 м/с,

,

,

 

входит в 5 зону

Расход

,

Отсюда

,

,

,

 

входит в 5 зону

Из равенства потерь находим скорости
в 1 и 2 ветвях

,

Отсюда выражаем  и  через :

 м/с,

,

,

 

входит в 5 зону

 м/с,

,

,

 входит в 5 зону

Таким образом движение жидкости на
всех участках сети происходит в области 5 квадратического сопротивления и
поэтому принимаем  м/с.

Расход

 м3/с

Найдём среднее  расхода для
этих двух случаев (при  и ):

а) при  м:

действительный расход  м3/с;

теоретический расход

 м3/с;

коэффициент расхода

;

б) при  м:

действительный расход  м3/с;

теоретический расход

 м3/с;

коэффициент расхода

Найдём время опорожнения резервуара
от  до

Время опорожнения определяется по
формуле:

,

,

 но ,

Тогда:

Подставляя значения  с. мин. час.

4. Вычислим величину повышения
давления в начальной фазе гидроудара

Скорость распространения возмущений
по трубе

 м/с,

 

для стали и воды,  м/с, тогда
подсчитаем величину

Если , тогда гидроудар будет непрямым для
заданных времён закрытия, повышение давления при гидроударе вычисляем по
формуле

Если

,

То

,

гидроудар прямой

)  с

при  Па,

при  Па;

)  с

при  Па,

при  Па;

)  с

при  Па,

при  Па;

Учебная работа. Расчёт гидросистемы