Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Методические рекомендации к проведению расчетов. Для того чтобы определить режим движения жидкости, необходимо рассчитать число Рейнольдса Re по формуле (4.3) для труб круглого сечения и по формуле (4.4) для




Для того чтобы определить режим движения жидкости, необходимо рассчитать число Рейнольдса Re по формуле (4.3) для труб круглого сечения и по формуле (4.4) для трубы произвольного сечения. В последнем случае гидравлический радиус рассчитывается по формуле (4.1) (пример 4.1). Затем сравнить полученное значение Re c критическим Reкр=2320 (пример 4.2).

Значение критической скорости определяется по формуле (4.5), а соответствующий ей расход по формуле (4.2).

 

Задачи

Задача 4.1. Жидкость движется в лотке со скоростью V = 0,1 м/с. Глубина наполнения лотка h = 30 см, ширина по верху В = 50 см, ширина по низу b = 20 см. Определить смоченный периметр, площадь живого сечения, гидравлический радиус, расход, режим движения жидкости, если динамический коэффициент вязкости жидкости μ = 0,0015 Па·с, а ее плотность ρ = 1200 кг/м3.

Задача 4.2. Найти минимальный диаметр d напорного трубопровода, при котором нефть будет двигаться при турбулентном режиме, если кинематический коэффициент вязкости нефти ν = 0,3 см2/с, а расход в трубопроводе Q = 8 л/с.

Задача 4.3. По трубе диаметром d = 0,1 м под напором движется вода. Определить расход, при котором турбулентный режим сменится ламинарным, если температура воды t = 25°C.

Задача 4.4. Определить критическую скорость, при которой происходит переход от ламинарного режима к турбулентному, в трубопроводе диаметром d = 30 мм при движении воды (ν = 0,009 Ст), воздуха (ν = 0,162 Ст) и глицерина (ν = 4,1 Ст).

Задача 4.5. Определить, изменится ли режим движения воды в напорном трубопроводе d = 0,5 м при возрастании температуры от 15 до 65°С, если расход в трубопроводе Q = 15 л/с.

Задача 4.6. Вода движется под напором в трубопроводе прямоугольного сечения. Определить при каком максимальном расходе сохранится ламинарный режим. Температура воды t = 30°C, а = 0,2 м, b = 0,3 м.

Задача 4.7. По трубе диаметром d = 0,1 м под напором движется вода. Определить расход, при котором турбулентный режим сменится ламинарным, если температура воды t = 25°C.

Задача 4.8. Жидкость движется в безнапорном трубопроводе с расходом Q = 22 м3/ч. Трубопровод заполнен наполовину сечения. Диаметр трубопровода d = 80 мм. Определить, при какой температуре будет происходить смена режимов движения жидкости. График зависимости кинематического коэффициента вязкости представлен на рисунке.

Задача 4.9. Жидкость, имеющая динамический коэффициент вязкости μ = 1,005 Па·с и плотность ρ = 900 кг/м3, движется в трапецеидальном лотке. Определить критическую скорость, при которой будет происходить смена режимов движения жидкости. Глубина наполнения h = 0,2 м, ширина лотка по дну b = 25 см, угол наклона боковых стенок лотка к горизонту α = 30°.

Задача 4.10. Применяемые в водоснабжении и канализации трубы имеют минимальный диаметр d = 12 мм и максимальный диаметр d = 3500 мм. Расчетные скорости движения воды в них V = 0,5÷4 м/с. Определить минимальное и максимальное значение чисел Рейнольдса и режим течения в этих трубопроводах.

Задача 4.11. Для осветления сточных вод используют горизонтальный отстойник, представляющий собой удлиненный прямоугольный резервуар. Его глубина h = 2,6 м, ширина b = 5,9 м. Температура воды t = 20°С. Определить среднюю скорость и режим движения сточной жидкости, если ее расход Q = 0,08 м3/с, а коэффициент кинематической вязкости ν = 1,2·10-6 м2/с. При какой скорости в отстойнике будет наблюдаться ламинарный режим движения жидкости?

Задача 4.12. Конденсатор паровой турбины оборудован 8186 трубками диаметром d = 2,5 см. Через трубки пропускается охлаждающая вода при t = 10°С. Будет ли при расходе воды Q = 13600 м3/с обеспечен турбулентный режим движения в трубках?

Задача 4.13. Определить режим движения горячей воды (t = 80°С) в пробковом кране, проходное сечение которого при частичном открытии изображено на рисунке, если l = 20 мм, b = r = 3 мм, расход воды Q = 0,1 л/с.

Задача 4.14. Определить режим движения воды при t = 20°С в смесителе, проходное сечение которого открыто наполовину, если d = 10 мм, расход воды Q = 0,1 л/с.

Задача 4.15. Смазка протекает через кольцевую щель. Определить гидравлический радиус при условии, что D = 50 мм, d = 48 мм.

Задача 4.16. Определить гидравлический радиус для формы потока, изображенной на рисунке.

Задача 4.17. Определить гидравлический радиус, если простая задвижка на трубе круглого сечения d частично закрыта,

Задача 4.18. Построить эпюру скоростей и касательных напряжений в сечении трубы диаметром d = 50 мм, если расход потока Q = 100 см3/с, а температура воды t = 8°С.

Задача 4.19. Определить максимальную и среднюю в сечении скорости, построить эпюру скоростей потока нефти в трубе диаметром d = 400 мм, если расход потока Q = 15 л/с, коэффициент кинематической вязкости ν = 0,29 см2/с.

Задача 4.20. Построить эпюру осредненных скоростей в сечении трубы, по которой протекает поток бензина с расходом Q = 60 л/с, если диаметр трубы d = 350 мм, кинематический коэффициент вязкости ν = 0,0093 Ст. Гидравлический коэффициент трения λ = 0,03.

Контрольные вопросы и задания

1. Назовите основные параметры движущейся жидкости.

2. Перечислите основные виды движения. Приведите примеры.

2. Что такое площадь живого сечения потока, смоченный периметр и гидравлический радиус?

3. Напишите и объясните уравнение неразрывности потока.

4. Дайте определение ламинарного режима движения жидкости.

5. Охарактеризуйте турбулентный режим течения жидкости.

6. Что называется критической скоростью движения жидкости в трубе?

7. Изобразите схематически профили скоростей при ламинарном и турбулентном режимах течения жидкости в трубах.

8. Напишите формулу соотношения между средней и максимальной скоростью при ламинарном режиме.

9. Что такое осредненная местная скорость?

 







Дата добавления: 2014-12-06; просмотров: 3378. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.003 сек.) русская версия | украинская версия