Задача 3
Какое давление показывают манометры при включении насоса? Насос постоянной производительности. Сопротивлением линий пренебречь.
В конце линия закрыта.
раскрыть ветку (9)
раскрыть ветку (3)
Нейрослоп с тобой не согласен
Утверждение про «50, 40, 30, 20, 10» — это классическая ошибка, которая возникает, если не учесть ключевое условие задачи: «В конце линия закрыта».
Давайте разберем, почему те, кто так утверждает, приходят к этому ответу, и почему в данной задаче он неверен.
Почему могло бы быть 50, 40, 30, 20, 10 (причина ошибки)?
Этот ответ был бы абсолютно верным, если бы в конце линии стоял открытый кран и жидкость свободно вытекала (то есть был расход).
В этом случае давление падало бы последовательно на каждом сопротивлении (клапане):Насос создал давление 50 (показывает манометр 1).
На клапане «50» потерялось 10 единиц (например, за счет сужения). Остается 40 (манометр 2).
На первом клапане «10» потерялось еще 10 единиц. Остается 30 (манометр 3).
На втором клапане «10» потерялось еще 10. Остается 20 (манометр 4).
На третьем клапане «10» потерялось еще 10. Остается 10 (манометр 5).
Почему в вашей задаче это не так?
В условии прямо сказано: «В конце линия закрыта» (заглушка или закрытый кран).
Если конец закрыт, жидкость никуда не течет. Расход равен нулю.
Потери давления на любом гидравлическом сопротивлении (клапане) прямо пропорциональны квадрату расхода (ΔP = K * Q²).
Так как расход Q = 0, перепад давления на всех клапанах (и 50, и 10) равен нулю.
Жидкость стоит на месте, давление от насоса равномерно передается по всей длине трубы, ничего не теряя. Следовательно, все пять манометров покажут одно и то же давление (равное напору насоса при закрытой задвижке).
Вывод:
Тот, кто утверждает, что показания будут 50, 40, 30, 20, 10, просто механически решил задачу про последовательные сопротивления, забыв вчитаться в условие «конец закрыт» и то, что при нулевом расходе потерь давления на сопротивлениях не бывает.
раскрыть ветку (2)
Ну тогда раз быстро справился вопрос со звёздочкой: что будет с давлениями после выключения насоса? в теории и в реальности.
раскрыть ветку (2)
Теория 1. В самом идеальном случае, когда насос не дренирует жидкость и не стравливает давление, трубопроводы не пружинят, жидкость несжимаема, клапаны действуют мнгновенно и не стравливают давление, то все останется как есть.
Теория 2. Если насос дренирует жидкость после выключения плюс условия из Теории 1, то первый манометр покажет 0, остальные показания без изменений.
Практика. Через некоторое время все манометры покажут 0, а жидкость дренируется: клапаны протекают и действуют не моментально, а насос дренирует жидкость.
раскрыть ветку (1)
Вот то что описано в "теории 2" чаще всего встречается на практике. Обычно обратный клапан держит хорошо. А поджатый пружиной и ещё и давлением- держит ещё лучше. Поэтому встречается опасность попасть под давление запертого контура при отключенном насосе спустя даже продолжительное время.