СӨЖ СҰЙЫҚТЫҚТЫҢ ЖӘНЕ ГАЗДЫҢ МЕХАНИКАСЫ
Әдістемелік нұсқаулар және бақылау тапсырмалары
Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі. Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті. Пән: Сұйықтықтың және газдың механикасы.
Құрастырушы: ТӨМА кафедрасының аға оқытушысы Тусипов Н.О.
Семей, 2015.
Есеп №5
Резервуардан (ыдыстан) қысқа горизонталь құбыр арқылы тегеуірін H әсерінен ағып шығатын сұйық мөлшерін Vc анықтау қажет. Су құбыры бірнеше тізбектей қосылған құбырлардан тұрады. Құбырлардың диаметрлері d1, d2 және ұзындықтары l1, l2. Ұзындық бойынша гидравликалық үйкеліс коэффициенттері λ1, λ2. Жергілікті кедергілер коэффициенттері: құбырға кіре берістегі ξк.б, кенеттен кішірею ξк.к, ысырмадағы ξы.
Кесте 1 — Логиннің соңғы саны бойынша (H, l1, l2, λ1, λ2)
| Белгіленуі | Өлшем бірлігі | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| H | м | 1,0 | 1,8 | 2,3 | 2,8 | 3,6 | 4,8 | 5,2 | 4,0 | 3,2 | 1,4 |
| l1 | м | 12 | 20 | 14 | 30 | 22 | 15 | 28 | 16 | 10 | 25 |
| l2 | м | 14 | 12 | 25 | 15 | 20 | 32 | 17 | 30 | 35 | 16 |
| λ1 | — | 0,02 | 0,019 | 0,022 | 0,014 | 0,018 | 0,021 | 0,015 | 0,017 | 0,023 | 0,025 |
| λ2 | — | 0,014 | 0,025 | 0,01 | 0,023 | 0,021 | 0,012 | 0,024 | 0,02 | 0,015 | 0,011 |
Кесте 2 — Логиннің соңғы сан алдындағы саны бойынша (d1, d2, ξ)
| Белгіленуі | Өлшем бірлігі | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| d1 | мм | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 300 | 100 | 120 | 260 |
| d2 | мм | 70 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 250 | 75 | 100 | 200 |
| ξк.б | — | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| ξк.к | — | 0,36 | 0,32 | 0,37 | 0,30 | 0,29 | 0,33 | 0,40 | 0,28 | 0,27 | 0,35 |
| ξы | — | 2,5 | 1,75 | 2,25 | 1,25 | 0,75 | 1,5 | 1,0 | 0,5 | 2,5 | 0,25 |
Нені анықтау керек
- Берілген H, d1, d2, l1, l2, λ1, λ2 және ξ бойынша шығын Vc.
Есеп №6
Резервуардағы құбыр арқылы сұйық Vc мөлшерінде ағып шығуына қажет тегеуірінді H анықтау керек. Құбыр бірнеше тізбектеліп қосылған бөліктерден тұрады: диаметрлері d1, d2, d3, d4 және ұзындықтары l1, l2, l3, l4. Үйкеліс коэффициенттері λ1, λ2, λ3, λ4. Жергілікті кедергілер: кіре берістегі ξк.б, кенеттен кішірею ξк.к, кенеттен ұлғаю ξк.ұ, ысырмадағы ξы, шыға берістегі ξш.б.
Кесте 1 — Логиннің соңғы саны бойынша (Vc, l, λ)
| Белгіленуі | Өлшем бірлігі | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Vc | л/с | 0,24 | 0,20 | 0,28 | 0,32 | 0,40 | 0,48 | 0,54 | 0,36 | 0,45 | 0,50 |
| l1 | м | 15 | 15 | 10 | 10 | 12 | 12 | 14 | 14 | 11 | 11 |
| l2 | м | 8 | 5 | 6 | 7 | 7 | 6 | 5 | 8 | 9 | 5 |
| l3 | м | 50 | 40 | 55 | 60 | 45 | 50 | 40 | 55 | 60 | 45 |
| l4 | м | 30 | 32 | 36 | 38 | 40 | 30 | 32 | 28 | 24 | 20 |
| λ1 = λ2 | — | 0,032 | 0,03 | 0,052 | 0,054 | 0,06 | 0,08 | 0,09 | 0,058 | 0,062 | 0,082 |
| λ3 | — | 0,057 | 0,052 | 0,06 | 0,062 | 0,07 | 0,074 | 0,08 | 0,064 | 0,074 | 0,078 |
| λ4 | — | 0,048 | 0,04 | 0,056 | 0,058 | 0,06 | 0,065 | 0,068 | 0,059 | 0,063 | 0,06 |
Кесте 2 — Логиннің соңғы сан алдындағы саны бойынша (d және ξ)
| Белгіленуі | Өлшем бірлігі | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| d1 = d2 | мм | 50 | 100 | 50 | 75 | 50 | 100 | 75 | 50 | 75 | 100 |
| d3 | мм | 125 | 150 | 120 | 130 | 125 | 150 | 120 | 130 | 125 | 150 |
| d4 | мм | 100 | 120 | 75 | 100 | 75 | 120 | 100 | 75 | 100 | 125 |
| ξк.б | — | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| ξк.ұ | — | 3,10 | 2,40 | 1,70 | 2,20 | 1,25 | 3,10 | 1,70 | 2,40 | 2,10 | 1,50 |
| ξк.к | — | 0,82 | 0,64 | 0,75 | 0,50 | 0,35 | 0,82 | 0,70 | 0,60 | 0,45 | 0,30 |
| ξы | — | 2,0 | 1,75 | 2,5 | 2,75 | 3,5 | 3,25 | 2,0 | 1,75 | 2,5 | 2,75 |
| ξш.б | — | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Нені анықтау керек
- Берілген Vc бойынша құбыр жүйесіне қажетті H.
Есеп №7
Ұзындығы L болат құбыр бойынша су Vc мөлшерінде шығындалады. Құбырдың диаметрі d, қабырға қалыңдығы δ. Құбыр ішіндегі қысымның жоғарылауын анықтау қажет, егер құбырөткізгіш соңындағы ысырма t1 және t2 уақыт аралығында жабылса. Судағы дыбыстың таралу жылдамдығы a = 1425 м/с, ал параметр α = 0,01.
Кесте 1 — Логиннің соңғы саны бойынша (Vc, d, δ)
| Белгіленуі | Өлшем бірлігі | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Vc | л/с | 10 | 26 | 12 | 30 | 18 | 24 | 21 | 15 | 20 | 23 |
| d | мм | 500 | 1200 | 1400 | 100 | 250 | 150 | 400 | 600 | 200 | 300 |
| δ | мм | 12 | 15 | 16 | 6 | 6,4 | 5,5 | 8 | 5,8 | 5 | 9,5 |
Ескерту: бастапқы мәтінде δ қатарының кейбір мәндері үтір және бос орындармен берілген. Бұл нұсқада мәндер біріздендірілді (мысалы, 6,4; 5,5; 5,8; 9,5).
Кесте 2 — Логиннің соңғы сан алдындағы саны бойынша (L, t1, t2)
| Белгіленуі | Өлшем бірлігі | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| L | км | 11 | 2 | 1,5 | 5 | 2,5 | 4 | 6,5 | 1 | 0,8 | 7 |
| t1 | с | 3 | 4 | 6 | 5,3 | 7,1 | 8,5 | 2,4 | 11 | 15 | 10 |
| t2 | с | 10 | 13 | 2 | 17 | 16 | 1,8 | 3 | 2,2 | 3,4 | 1,8 |
Ескерту (белгілеулер)
- E
- Сұйықтықтың серпімділік модулі, Па.
- E0
- Құбыр қабырғасы материалының серпімділік модулі, Па.
- ρ
- Сұйықтықтың тығыздығы, кг/м³.
Есеп №8
Ашық ыдыстан артық қысыммен p2 жұмыс істейтін аппаратқа суды тасымалдау үшін қажетті насосты есептеу керек. Берілгендер: судың көлемдік шығыны Vc (м³/с), геометриялық көтерілу биіктігі Hг (м). Сору линиясының ұзындығы L1 (м), айдау линиясының ұзындығы L2 (м). Құбырдағы судың жылдамдығы w (м/с). Құбырдың бұдырлығы Δ = 2·10-4 м, сондай-ақ ξкб = 0,5, ξшб = 1.
Жергілікті кедергілер
- Кіре беріс: ξкб
- Ысырма: ξы
- Құбыр бұрылысы: ξб
- Шыға беріс: ξшб
Кесте 1 — Логиннің соңғы саны бойынша (Vc, w, L1, (L1)б, (L1)ы)
| Белгіленуі | Өлшем бірлігі | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Vc | м³/с | 18 | 22 | 16 | 20 | 14 | 12 | 10 | 26 | 30 | 36 |
| w | м/с | 1,5 | 2 | 1,6 | 2,1 | 1,7 | 1,5 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 2 |
| L1 | м | 28 | 32 | 30 | 34 | 32 | 36 | 40 | 26 | 42 | 18 |
| (L1)б | — | 0,03 | 0,06 | 0,09 | 0,11 | 0,15 | 0,03 | 0,05 | 0,09 | 0,011 | 0,07 |
| (L1)ы | — | 1,04 | 0,79 | 0,65 | 0,5 | 0,36 | 0,85 | 0,3 | 0,7 | 0,85 | 0,42 |
Кесте 2 — Логиннің соңғы сан алдындағы саны бойынша (p2, Hг, L2, (L2)б, (L2)ы)
| Белгіленуі | Өлшем бірлігі | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| p2 | МПа | 0,1 | 0,14 | 0,2 | 0,12 | 0,16 | 0,18 | 0,15 | 0,11 | 0,17 | 0,13 |
| Hг | м | 15 | 25 | 20 | 16 | 21 | 26 | 22 | 18 | 14 | 12 |
| L2 | м | 40 | 48 | 54 | 42 | 50 | 56 | 44 | 52 | 46 | 38 |
| (L2)б | — | 0,09 | 0,15 | 0,07 | 0,15 | 0,03 | 0,11 | 0,09 | 0,06 | 0,1 | 0,01 |
| (L2)ы | — | 0,65 | 0,85 | 0,7 | 0,42 | 1,04 | 0,36 | 0,79 | 0,5 | 0,44 | 0,54 |
Нәтижеде қажет
- Берілген шарттар бойынша аппаратқа суды айдау үшін қажет насостың параметрлерін (жүйе тегеуіріні/қажетті напор, шығын, шығындарға кететін жоғалулар) есептеу.