Задача 1.Определить, какой расход протекает по горизонтальному трубопроводу, имеющему сужение (рис.1), при следующих данных: диаметры , , пьезометрические высоты , . Потери напора и неравномерность распределения скоростей в сечениях не учитывать.
Решение задачи :
Примем мм, мм, м, м.
Напишем уравнение Бернулли без учета потерь для сечений 1-1 и 2-2 относительно плоскости сравнения, проходящей через ось трубопровода
.
Из уравнения неразрывности имеем
.
После подстановки значения для в уравнение Бернулли получим
.
Решив последнее равенство относительно , будем иметь
м/c.
м3/с=7,9 л/с
Рис. 2
Задача 2. Определить время наполнения бассейна объемом из магистрали с заданным давлением по горизонтальной трубе длиной и диаметром , снабженной вентилем ( ) и отводом ( ) (рис.2). Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости мм, предполагая наличие квадратичного режима.
Решение задачи:
Примем =36 м3, атм, м, мм.
Напишем уравнение Бернулли для сечения 1-1 и 2-2, относительно оси трубопровода
После приведения подобных членов получим
,
откуда
.
Коэффициент сопротивления трения определяем по формуле Никурадзе
,
тогда
м3/с
Время наполнения бассейна
c = 28 мин.
Рис. 3
Задача 3. Определить диаметры труб для участков тупиковой водопроводной сети и установить требуемую высоту водонапорной башни в точке 1 для подачи следующих расходов в конечные пункты сети: , , , и . Длины участков в метрах указаны на схеме сети (рис.3). Местность горизонтальная. В конечных пунктах сети должен быть обеспечен свободный напор м. При расчете воспользоваться значениями предельных расходов и расходных характеристик для новых водопроводных труб.
Решение задачи:
Примем: л/сек; л/сек; л/сек и л/сек.
1. Устанавливаем расчетные расходы для всех участков сети:
л/с,
л/с,
л/с,
л/с,
л/с,
л/с,
л/с,
2. За главную линию тупиковой сети (магистраль) принимаем наиболее длинную и нагруженную линию, по которой проходят наибольшие расходы. В нашем случае за магистраль принимается линия 1-2-3-4.
3. Расчет магистрали ведем в следующей последовательности:
а) пользуясь табл. 1, определяем для заданных расчетных расходов диаметры труб для всех участков магистрали и заносим их в таблицу, в которую в дальнейшем будем заносить все результаты расчета магистрали;