Теоретические основы гидравлики и теплотехники

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный технологический институт
(Технический университет)
Кафедра инженерной защиты окружающей среды
Г.К. Ивахнюк, З.В. Капитоненко, В.С. Семенов
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГИДРАВЛИКИ И ТЕПЛОТЕХНИКИ
Методические указания к выполнению контрольных работ
для студентов заочного обучения
Санкт-Петербург
2009

Стоимость выполнения контрольной работы уточняйте при заказе

Выполнены следующие варианты:

Вариант 09

Задача 1
По горизонтальному трубопроводу из емкости с атмосферным давлением в реактор, в котором поддерживается давление P, перемещается жидкость. Средняя скорость жидкости W, температура t. Трубопровод стальной, имеет незначительную коррозию, его длина L, внутренний диаметр d. На трубопроводе установлены нормальная диафрагма с диаметром отверстия d0, вентиль, задвижка и имеется n плавных поворотов на 900 с относительным радиусом поворота R0/d=3.
Определить разность уровней жидкости в ртутном дифманометре, присоединенном к диафрагме, и общее гидравлическое сопротивление трубопровода. Представить схему измерения расхода с помощью диафрагмы.

Дано:
Толуол
ω=1,5м/с
L=95 м
d=120 мм=0,12м
t=60С
P=0,2 МПа=2,0∙105Па
d0=100 мм=0,10 м
n=14
Найти:
h
∆p

Задача 2
Определить экономическую целесообразность нагревания высоковязкой жидкости от t1 до t2 при ее перемещении по трубопроводу длиной L, включающей эквивалентную длину местных сопротивлений. Внутренний диаметр трубопровода d. Высота подачи жидкости H. КПД насосной установки составляет 0,7. Объемный расход жидкости равен V, ее плотности при температурах t1 и t2 равны p1 и p2, а вязкости м1 и м2 соответственно.
Жидкость нагревается водяным насыщенным паром с абсолютным давлением 2 атм. Принять стоимость пара 15 рублей за 1 тонну, а стоимость электроэнергии 50 коп. за 1 кВт∙ч.
Дано:
V=48 м3/ч=0,0133 м3/с
L=450м
d=125 мм=0,125 м
H=28 м
t1=16С
t2=60С
r1=960 кг/м3
r2=890 кг/м3
м1=2,8 Па∙с
м2=0,18 Па∙с
Найти:
Экономическая целесообразность

Задача 3
В трубном пространстве горизонтального кожухотрубчатого теплообменника нагревается раствор гидроксида натрия. Массовая доля NaOH в растворе составляет X Средняя температура раствора в трубном пространстве равна tср. Температура поверхности стенки со стороны раствора равна tст. Скорость движения раствора в трубах составляет W. Внутренний диаметр труб d=21 мм, общее число труб N, их длина L. Внутренний диаметр штуцеров равен 200 мм. Теплообменник имеет число ходов Z.
Определить гидравлическое сопротивление трубного пространства и коэффициент теплоотдачи от стенки к раствору гидроксида натрия.

Дано:
X=45 % масс.
tср=60С
tст=80С
w=0,1 м/с
N=986
L=6 м
Z=4
d=21 мм=0,021 м
D=200 мм=0,2 м
Найти:
∆p
α