Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Гидравлический расчет трубопроводов. Простой трубопровод.



 

При гидравлическом расчете трубопроводы подразделяют на простые и сложные. Простым называется трубопровод, состоящий из одной линии труб с постоянным расходом пути и передающий жидкость из резервуара в атмосферу или в другой резервуар. Сложные трубопроводы состоят из системы (сети) труб, подающей жидкость сразу в несколько точек. Сеть может быть разветвленной (разомкнутой или тупиковой) или кольцевой (замкнутой) и включать как транзитные (без раздачи жидкости по пути), так и распределительные трубопроводы.

Рассмотрим вначале простой трубопровод, состоящий из труб одного и того же жиаметра. При истечении в атмосферу уравнение Бернулли, записанное для сечения на поверхности воды в резервуаре и на выходе из трубы, имеет вид

 

 

Пренебрегая величиной V02/(2g) (очень малой по сравнению с другими членами уравнения) и обозначая z0 - z = H, приводим уравнение Бернулли к виду:

 

 

 

Таким образом, напор Н при истечении под уровень равен сумме всех сопротивлений: Н=Shw, при истечении же в атмосферу он делится на две части: кинетическую энергию, уносимую потоком из трубы, и сумму потерь напора.

Гидравлический расчет простого трубопровода сводится к решению трех основных задач (для заданных конфигурации трубопровода, его материала и длины).

 

Первая задача. Требуется определить напор Н, необходимый для пропуска заданного расхода жидкости Q по заданному трубопроводу диаметром d и длиной l. Задача решается путем непосредственного использования формулы с предварительным вычислением средней скорости V = 4Q/(pd2). Тогда искомый напор

( )

Определение значений коэффициентов l и z в данной задаче не вызывает затруднений, так как число Рейнольдса заранее известно.

 

Вторая задача. Требуется определить пропускную способность (расход) трубопровода Q при условии, что известны напор Н, длина трубы и ее диаметр. Задача решается с помощью формулы (1), согласно которой

 

( )

 

Так как коэффициенты l и z являются функциями числа Рейнольдса, которое связано с неизвестным и искомым здесь расходом Q, то решение находим методом попыток, полагая в первом приближении существование квадратичного закона сопротивления, при котором коэффициенты не зависят от числа Рейнольдса.

 

Третья задача. Требуется определить диаметр трубопровода d при заданных расходах Q, длине трубопровода l и напоре Н. Здесь также используем формулу (2), но встречаемся с затруднениями в вычислениях, так как не только неизвестно число Рейнольдса, но по отношению к искомому диаметру сы получаем уравнение высших степеней или даже ( при определении l по формуле Колбрука) трансцендентное уравнение. В связи с этим решаем задачу методом попыток, полагая в первом приближении наличие квадратичного закона сопротивления, при котором коэффициент является функцией только диаметра (при заданной шероховатости стенок трубы).

Тогда уравнение приводится к виду:

 

Задаваясь рядом значений диаметра d1, d 2, ...dn и вычисляя по последней формуле соответственно ряд значений расхода Q1, Q2,...Qn, строим график Q=f(d) из которого определяем диаметр, отвечающий заданному расходу.

 

 




Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.