ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:

Определение силы Р избыточного гидростатического давления на заслонку.

⇐ Предыдущая 12

где S – площадь эпюры избыточного гидростатического давления на заслонку (площадь трапеции (1 – 1’ – 2’ – 2).

Ответ: Р = 2299 Н

Задача 4

Для заполнения пожарного водоема используется трубопровод длиной L. Определить необходимый напор насоса, если возвышение водоема над источником Z, гидравлический уклон i, свободный напор в конце линии Н_св.

Дано:

L = 550 м

z = 22 м

i = 0,05

Н_св= 7 м

Найти: Н_н -?

Решение

Запишем уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2

, (1)

За плоскость сравнения примем сечение, совпадающее с 1-1, тогда

С учётом приведенного уравнение (1) примет вид

, (2)

Подставим в (2) численные значения и определим необходимый напор насоса Н_н

Ответ: Н_н = 56,5 м

Задача 5

Определить предельную высоту расположения оси центробежного насоса над уровнем воды в водоисточнике h, если расход воды из насоса Q, диаметр всасывающей трубы d. Вакуумметрическое давление, создаваемое во всасывающем патрубке Р_в, потери напора во всасывающей линии 1 м.

Дано:

r = 1000 кг/м³

h_пот = 1 м

Q = 55 л/с = 0,055 м³/с

d = 250 мм = 0,25 м

Р_в= 6,7×10⁴ Па

Найти: h -?

Решение

Запишем уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2

, (1)

За плоскость сравнения примем сечение, совпадающее с 1-1, тогда

С учётом приведенного уравнение (1) примет вид

, отсюда имеем

Ответ: h = 5,77 м

Задача 6

Для сохранения неприкосновенного пожарного запаса воды в резервуаре всасывающая линия оборудована воздушной трубкой, верхний срез которой находится на уровне пожарного запаса в резервуаре. Предполагается, что при снижении уровня воды до пожарного запаса, воздух вследствие возникновении вакуума в сечении, к которому приварена труба, проникает во всасывающий трубопровод насосов, произойдет срыв работы насоса и забор воды прекратится.

Определить, сохранится ли неприкосновенный запас воды, если уровень воды находится на высоте h выше оси всасывающей трубы. Диаметр трубы D, расход воды Q. Труба оборудована всасывающей сеткой с клапаном (ξ₁=6,0) и имеет колено (ξ₂=0,5).

Дано:

ξ₁ = 6,0

ξ₂ = 0,5

r = 1000 кг/м³

h = 3,6 м

D = 250 мм = 0,25 м

Q = 30 л/с = 0,03 м³/с

Найти: сохранится ли

неприкосновенный запас воды -?

Решение

Запишем уравнение Бернулли для сечений 1-1 (уровень неприкосновенного запаса) и 2-2 (ось всасывающей трубы)

, (1)

За плоскость сравнения примем сечение, совпадающее с 1-1, тогда

С учётом приведенного уравнение (1) примет вид

, (2)

Примечание: потерями напора на трение по длине трубы пренебрегаем ввиду того, что её длина не задана.

Из уравнения (2) найдём напор (h₂ = P_2-2/(r×g) в сечении 2-2

Так как напор в сечении 2-2 больше нуля, т.е. давление Р_2-2 – избыточное, то при заданном значении h = const неприкосновенный запас воды сохранится.

Задача 7

Определить повышение давления в трубопроводе длиной L, диаметром d и толщиной стенок δ при гидравлическом ударе, если расход воды Q, модули упругости стенок трубы Е_т = 2 ·10¹¹ Па и воды Е_ж = 2 ·10⁹ Па. Время закрытия задвижки на трубопроводе t₃.

Дано:

Е_т = 2 ·10¹¹ Па

Е_ж = 2 ·10⁹ Па

r = 1000 кг/м³

L = 650 м

d = 0,15 м

d = 2,8 мм = 0,0028 м

Q = 60 л/с = 0,06 м³/с

t_з= 2,8 с

Найти: DР -?

Решение

Найдём скорость распространения ударной волны

Найдём длительность фазы удара

Так как t_з > t_ф, то имеем непрямой гидравлический удар. Определим ударное повышение давления DР

где V – скорость воды до возникновения гидравлического удара.

Ответ: DР = 1,578 МПа

Задача 8

Определить предельно возможную длину магистральной линии L_M, если из второго ствола (d_Н2) необходимо получить струю производительностью g₂.

Рукавная система состоит из магистральной линии диаметром d_M и трех рабочих линий длинами l₁; l₂; l₃; диаметрами d₁; d₂; d₃ и стволами с диаметрами насадков d_H₁; d_Н2; d_H₃. Стволы подняты относительно разветвления на высоту Z₁; Z₂; Z₃, а разветвление установлено относительно оси насоса пожарного автомобиля АНР-40(130) на высоте Zраз., рукава системы прорезиненные.

Дано:

АНР-40(насос ПН – 40У): а = 110,6; b = 0,0098

q₂ = 4,8 л/с

d_м = 66 мм

L₁ = 40 м

L₂ = 80 м

L₃ = 60 м

d₁= 51 мм

d₂= 66 мм

d₃= 77 мм

d_н1= 13 мм

d_н2= 16 мм

d_н3= 13 мм

z₁ = 3 м

z₂ = 6 м

z₃ = 9 м

z_р = 2 м

Найти: n_м -?

Решение

Определим напор Н_р у разветвления (из заданных условий работы второго ствола)

где S_p₂ = 0,034 – сопротивление прорезиненного рукава с диаметром d₂ = 66 мм;

S_н2 = 1,26 – сопротивление насадка и диаметром d_н2= 16 мм;

- количество шлангов во второй рабочей линии.

Найдём производительности первой (q₁) и третьей (q₃) рабочих линий

где S_p₁ = 0,13 – сопротивление прорезиненного рукава с диаметром d₁ = 51 мм;

S_н1 = 2,89 – сопротивление насадка c диаметром d_н1= 13 мм;

- количество шлангов в первой рабочей линии.

где S_p₃ = 0,015 – сопротивление прорезиненного рукава с диаметром d₃ = 77 мм;

S_н3 = 2,89 – сопротивление насадка и диаметром d_н3= 13 мм;

- количество шлангов в третьей рабочей линии.

Так как определяется предельно возможная длина магистральной линии, т.е. при работе насоса с максимальной частотой вращения, то используем характеристики насоса Н_р и рукавной линии Н_н.

Н_р = Н_н, (1)

, (2)

, (3)

где S_м = 0,034 – сопротивление магистральной линии с d_м = 66 мм.

Подставив (3) и (2) в (1), найдём число рукавов n_м в магистральной линии

Принимаем n_м = 16 шт.

Ответ: n_м = 16 шт

Задача 9

Определить количество автонасосов АНР-40(130), необходимое для подачи воды в перекачку, если разность высотных отметок между головным автонасосом и водоисточником z. Перекачка производится на расстояние L по двум прорезиненным рукавным линиям диаметрами d₁ и d₂. Головной автонасос, расположенный у места пожара, обеспечивает работу двух стволов с диаметрами насадков d_H₁ и d_H₂. Насос работает в режиме α = 0,75.

Рукава системы прорезиненные.

Дано:

АНР-40(130) (насос

ПН – 40У):

а = 110,6; b = 0,0098

α = 0,75

z = 9 м

L = 1400 м

d₁= 66 мм (S₁ = 0,034)

d₂= 66 мм (S₂ = 0,034)

d_н₁= 13 мм (S_н₁ = 2,89)

d_н₂= 13 мм (S_н₂ = 2,89)

Найти: к -?

Решение

Найдём количество рукавов в одной рукавной линии (с учётом неравномерности рельефа местности)

В соответствии с «примечанием» при перекачке из насоса в цистерну на конце линии следует поддерживать напор не менее 3 м. Примем Н_р = 3 м, тогда расходы q₁ и q₂ из насосов будут равны

;

Расход Q по двум прорезиненным рукавным линиям будет равен

Количество автонасосов определяем из условия, что их суммарный напор расходуется на преодоление сопротивлений в рукавных линиях h_p и подъём на высоту z.

, (1)

где , (2) – характеристика одного насоса.

Так как потери напора в параллельных гидролиниях одинаковы, то можно записать

, (3)

Подставим (3) и (2) в (1), тогда , отсюда имеем

, т.е. достаточно одного автонасоса.

Принимаем к = 1.

Ответ: к = 1

Задача 10

К лафетному стволу с насадком d_H₁ подача воды осуществляется от двух пожарных автомобилей АНР-40(130) и АА-40(131). От автомобиля АНР-40(130) проложена рукавная линия диаметром di из прорезиненных рукавов длиной L_b а от автомобиля АА-40(131) - из прорезиненных рукавов диаметром d2 и длиной L2. Ствол поднят на высоту Z

Определить подачу каждого из пожарных насосов.

Дано: