Здравствуйте, Посетитель - 398076!
Во время испытания подающего трубопровода диаметром
d = 0.408 м (408 мм) и длиной
L = 2000 м, при расходе воды
Q = 0.278 м[$179$]/с (1000м[$179$]/ч,
[$961$] =1000 кг/м[$179$]) манометр в начале трубопровода показывал давление
Р[sub]1[/sub] = 883 кПа. а манометр в конце трубопровода
Р[sub]2[/sub] = 687 кПа. При статическом состоянии
(Q = 0) показания указанных манометров соответственно составляли:
Р[sub]1ст[/sub] = 245 кПа и
Р[sub]2ст[/sub] = 343 кПа. Определить во сколько раз фактическое падение давления больше расчётного при
к[sub]э[/sub] = 0.5 мм. Сумма коэффициентов местных сопротивлений
[$958$][sub]з[/sub] = 20.
Решение.1. Фактическое падение давления во всех сопротивлениях:
[$916$]Р[sub]фсоп[/sub] = Р[sub]1[/sub] - Р[sub]2[/sub] - (Р[sub]1ст[/sub] - Р[sub]2ст[/sub]) = 883 - 687 - (245 - 343) = 294 кПа.
2.0. Расчётное падение давления во всех сопротивлениях определяется по формуле:
[$916$]Р[sub]рсоп[/sub] = (V[sup]2[/sup]/2)*[$961$]*([$958$][sub]тр[/sub] + [$958$][sub]з[/sub]) (1), где:
V - средняя скорость потока в трубе,
[$958$][sub]тр[/sub] - коэффициент сопротивления всей длины трубы;
[$958$][sub]тр[/sub] = [$955$]*(L/d) (2), где
[$955$] - коэффициент потерь на трение по длине.
2.1. Значение
[$955$] зависит от “числа Рейнольдса”
Re (см.
тут):
Re = [$961$]*V*d/[$951$] (3), где
V - средняя скорость потока в трубе,
[$951$] = 1.002*10[sup]-3[/sup] Па*с - “динамическая вязкость” воды (при 20°C, см.
тут).
2.2.
V = Q/S (4), где
S = [$120529$]*d[sup]2[/sup]/4 - площадь поперечного сечения трубы. В числах:
V = 0.278*4/([$120529$]*0.408[sup]2[/sup]) = 2.126 м/с;
Re = 1000*2.126*0.408/(1.002*10[sup]-3[/sup]) = 865677.
2.3. При таком значении
Re для определения
[$955$] рекомендуют использовать "формулу Прандтля - Никурадзе" (см.
тут):
[$955$] = 1/[size=3]([/size]2*Lg(3.71*d/к[sub]э[/sub])[size=3])[/size][sup]2[/sup] (5). В числах:
[$955$] = 1/[size=3]([/size]2*Lg(3.71*408/0.5)[size=3])[/size][sup]2[/sup] = 0.02063; подставляем в (2):
[$958$][sub]тр[/sub] = 0.02063*(2000/0.408) = 101.1 и в (1):
[$916$]Р[sub]рсоп[/sub] = (2.1262/2)*1000*(101.1 +20) = 273.7*10[sup]3[/sup] Па
= 273.7 кПа.
2.4.
[$916$]Р[sub]фсоп[/sub]/[$916$]Р[sub]рсоп[/sub] = 294/273.7 = 1.074 (искомый ответ).