Местные сопротивления (элементы гидроавтоматики)

Задача 7.2.

Из бака А, в котором поддерживается постоянный уровень, вода перетекает по цилиндрическому насадку диаметром d₁ = 20 мм в бак В, из которого сливается в атмосферу по короткой трубе диаметром d₂ = 25 мм. Напор Н = 900 мм, а ось насадка размещена на глубине h = 400 мм под уровнем воды в баке А. Найти зависимость расхода воды, перетекающей из бака А в бак В, от коэффициента сопротивления ξ крана, установленного на трубке. Определить наименьшее значение ξ, начиная с которого дальнейшее увеличение открытия крана (т.е. уменьшение ξ) не будет давать увеличения расхода.

Задача 7.13.

Труба диаметром D = 40 мм имеет на конце сходящийся насадок с горловиной диаметром d = 20 мм (коэффициент сопротивления ξ = 0.08), переходящий в диффузор (коэффициент потерь φ_д = 0.3), из которого вода вытекает в атмосферу. Какой расход Q надо пропускать по трубе и какое при этом будет избыточное давление p перед насадком, чтобы в горловину начала поступать вода, подсасываемая на высоту h = 2 м из открытого сосуда?

Задача 7.14.

Из бака с постоянным уровнем при показании манометра М = 175 кПа вода вытекает в атмосферу через сходящийся насадок диаметром d = 25 мм, присоединенный к вертикальной трубе диаметром D = 50 мм и длиной L = 3 м. Труба опущена под уровень на h = 0.5 м и снабжена прямоточным вентилем. Определить теоретическую высоту z фонтана при полностью открытом вентиле (ξ_в = 0.6), принимая коэффициент сопротивления в трубе λ = 0.03, коэффициенты сопротивления входа в трубу ξ_вх = 0.5 и насадка ξ_н = 0.06. Сжатие струи на выходе из насадка отсутствует.

Задача 7.17.

Для увеличения пропускной способности короткой трубы длинной l = 800 мм и диаметром d = 80 мм, работающей под постоянным напором H = 10 м, к ней присоединен конический диффузор с углом раскрытия θ = 160 и коэффициентом потерь φ_Д = 0.3. Определить выходной диаметр диффузора D и соответствующую ему длину L, при которых расход по трубе будет наибольшим. Во сколько раз присоединение такого диффузора увеличит расход по трубе? Коэффициент сопротивления трения в трубе принять λ = 0.03. Построить пьезометрическую линию для этой системы при заданном заглублении оси трубы под нижний уровень, равном h = 3 м.