Теоретические сведения по различным вопросам механики жидкости и газа
жүктеу/скачать 2,86 Mb.
|
| Пример 20. Стальной новый водовод диаметром d = 0,25 м с абсолютной шероховатостью к0 = 0,0001 м имеет пропускную способность Q0 = 0,052 м3/с. Вода в источнике слабоминерализованная, не коррозийная. Исследования, проведенные через два года после начала эксплуатации показали, что абсолютная шероховатость трубопровода возросла до к2 = 0,2 мм. Требуется определить, какая будет пропускная способность водовода Q15 через 15 лет эксплуатации.
Решение. По таблице 4 находим, что для воды с указанной характеристикой коэффициент возрастания шероховатости α = 0,0050,055 мм/год. Из формулы имеем к2 = к0 + α t; 0,2 = 0,1 + α 2; . Принимаем α = 0,05 мм/год и находим расчетное значение абсолютной шероховатости трубопровода через 15 лет эксплуатации: к15 = к0 + α · 15 = 0,1 + 0,05 · 15 = 0,85 мм. Коэффициент гидравлического трения через 15 лет эксплуатации определяем по формуле Находим расход воды через 15 лет эксплуатации, считая что потери давления сохраняются неизменными. Тогда из формулы Дарси – Вейсбаха имеем: и следовательно Q15 = 0,766 Q0 = 0,052 · 0,766 = 0,04 м3/с, т.е. пропускная скорость водовода уменьшается на . Чтобы предотвратить это уменьшение, необходимо или применять обработку воды, или принять водовод с увеличенным диаметром или увеличить напор. Пример 21. Потеря давления в стальной водопроводной трубе диаметром d = 0,45 м и длиной ℓ = 3000 м бывшей в эксплуатации в течение 12 лет, составляет Δр12 = 105 Па при расходе воды Q12 = 0,2 м3/с. Температура воды 20°С. Требуется определить потери давления Δр20 в этой же трубе через 20 лет эксплуатации: при расходе воды Q20 = 0,3 м3/с. Решение. Находим среднюю скоростьтечения воды в трубе через 12 лет эксплуатации: Коэффициент гидравлического трения λ12 через 12 лет эксплуатации вычислим из формулы Для определения абсолютной эквивалентной шероховатости кэ12 находим число Рейнольдса при . затем используя обобщенную формулу и получаем: Абсолютная шероховатость новой стальной трубы кэ о = 0,05 мм. Определяем коэффициент α по формуле: Абсолютная шероховатость трубы через 20 лет эксплуатации будет: ; Находим скорость в трубе через 20 лет эксплуатации и число Рейнольдса: Коэффициент гидравлического трения λ20 и потери давления Δр20 через 20 лет эксплуатации будут: жүктеу/скачать 2,86 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|