Определение диаметра трубопровода

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=ρgh1

h1=2.5 м

P=ρgH1=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= Ч ; 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 +2��пл+��кр+��луд=0.5+2Ч0.21+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=21.6 C =21.6 =57381.12

Re Reкв, следовательно 4 зона движения, а значит

=0.049

�� =0.049 =40.034

µ= = =0.1536

µw=0.1536Ч0.007854 =0.0012064

для d=0.2 м

w= = =0.0314

v= = =0.955

Re= = = =170536

R= =0.05 м

С===45.7733

Reкв=21.6 C =21.6 =21.6 =131827

Re Reкв, следовательно 4 зона движения, а значит

=0.037

�� =0.037 =15.1701

µ= = =0.239

µw=0.239Ч0.0313=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:

цтЧw, 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=

ρ

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

Re>Reкв

4 зона движения, а значит:

=0.0452044799

�� =0.0452 =29.292503

µ= = =0.17782871

µw=0.1778Ч0.012265625=0.00218118

Q=µw =0.0308549 /с

v= = =2.5155

=0.3225311

Посчитаем потери по длине на трение hдл:

hдл=��Ч =0.0452 0.3225311=9.4477432 м

потери на входе: hвх=��вхЧ =0.5Ч0.3225311=0.1612655 м

потери на поворотах: hпл=2Ч��плЧ =2Ч0.21Ч0.3225311=0.135463 м

потери на прохождение крана: hкр=��=крЧ =0.29Ч0.3225311=0.053534 м

потери на прохождение задвижки Лудло:

hлуд=��лудЧ =0.12Ч0.3225311=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

9