Задача № 2

Сифонный бетонный сброс , общей длиной , сбрасывает воду и водохранилища в реку уровень которой на нижу уровня водохранилища (см. рис 2).

Определить подачу сифонного водосброса если он имеет 2 поворота и , с радиусами закругления длина горизонтального участка , толщина стенок водосброса . Температура воды в водохранилище . Определить так же вакуум в верхней точке сифона, если

№ варианта
7	1,25	52	4,9	2,5	1,12	3

Решение

Разность уровня воды в водохранилище и реке определяет суммарные потери давления в сифонной трубе.

Потери давления определяется из выражения

Скорость движения воды в сифоном водосбросе найдется выражение:

Примем первоначально что водосброс работает в квадратичной области сопротивления тогда

Тогда формула

Коэффициент местного сопротивления на входе в трубу:

Коэффициент сопротивления на поворот определяем по формуле:

Коэффициент сопротивления на поворот определяем по формуле:

Сумма коэффициентов местных сопротивлений составит с учетом выхода из трубы

Скорость движения воды в сифоном трубопроводе:

Определим число Рейнольдса при

при

Устанавливаем что водосброс работает в квадратичной области сопротивления.

Определяем расход воды через сифонный водосброс:

Составим уравнение Бернулли для сечения 1-1 и 2-2

Потеря на участке 1-2 составляет

где

Подставляем численное значение получаем

Найдём величину вакуума верхней точки водосброса

Задача № 3

Определить потери давления при движений воды в системе последовательно соединенных стальных трубопроводов (см. рис. 3). Расход воды , , диаметры трубопроводов , , , длины трубопроводов , ,

Решение

Потеря давления на участке системы определяется по формуле:

Удельное суммарное сопротивление на участке учитывающие местное сопротивление находим по формуле:

Эквивалентную длину местного сопротивления вычисляем по формуле:

Предполагаем что трубопровод работает в области квадратичного сопротивления, удельное сопротивления находим по данным таблице №1 в зависимости от d трубопровода при

Таблица №1

0,10	0,0192	168,60	0,50	0,0130	0,0346
0,15	0,0177	19,15	0,60	0,0124	0,0131
0,20	0,0164	4,21	0,70	0,0120	0,00591
0,25	0,0155	1,32	0,80	0,0116	0,00303
0,30	0,0148	0,504	0,90	0,0113	0,00158
0,40	0,0138	0,111	1,00	0,0110	0,00091

Для первого участка:

На первом участке местных сопротивлений не иметься. Определяем скорость на первом участке:

где

При этой скорости поправочный коэффициент на не квадратичность равен (см. табл. №2)

Таблица №2

	Значение при
	1	10	20	30	40	50	100	150	200	300	400	500
0,1	2,88	1,67	1,45	1,35	1,28	1,24	1,14	1,10	1,08	1,05	1,04	1,03
1,0	1,67	1,14	1,08	1,05	1,04	1,03	1,015	1,01	1,01	1	1	1

Потеря давления на первом участке находим при плотности

Находим скорость на втором участке

где

По таблице №2 находим

На этом участке имеется внезапное расширение потока на входе. При отношений:

Находим что

Находим значение коэффициента при внезапном расширений трубопровода

	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1
	81	64	49	36	25	16	9	4	1	0

Эквивалентная длина этого сопротивления равна:

Найдем потерю давления на втором участке:

Найдём скорость на третьем участке:

где

Поправка на не квадратичность равна

На этом участке имеется внезапное сужение на входе при

Значение коэффициента при внезапном сужений трубопровода

	0,01	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
	0,41	0,4	0,38	0,36	0,34	0,3	0,27	0,2	0,16

Этому местному сопротивлению соответствует эквивалентная длина:

Найдем потери на третьем участке:

Общее потери давления при движений воды по системе последовательно соединенных трубопроводов составит:

Основная доля потери давления для условий задачи приходиться на трубопровод с наименьшим диаметром.