Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Расчет гидравлического сопротивления



2015-11-07 960 Обсуждений (0)
Расчет гидравлического сопротивления 0.00 из 5.00 0 оценок




 

Расчет гидравлического сопротивления, прежде всего, необходим для нахождения давления, которое должен развивать насос для подачи раствора в мембранный аппарат, и последующего выбора насоса. Кроме того, от гидравлического сопротивления зависит фактическая величина избыточного давления в аппарате, а ее нужно знать при механических расчетах (определение толщины стенок корпуса, фланцев и т.п.), при оценке возможного уплотнения мембран, в ряде случаев – для корректировки величины удельной производительности и селективности мембран.

 

Развиваемое насосом давление определяется по формуле

Δрн=Δрм+Δрu+Δрд+ΔрП+Δрr

 

где Δрм- рабочий перепад давления через мембрану Δрм=0,1 МПа; Δрu- гидравлическое сопротивление потоку разделяемого раствора в аппарате; ΔрД- гидравлическое сопротивление потоку пермеата в дренаже; ΔрП- потери давления на трения по длине и в местных сопротивлениях в трубопроводах и арматуре; Δрr- потери давления, связанные с подъемом жидкости на определенную геометрическую высоту.

 

Определяем каждую составляющую уравнения

Гидравлическое сопротивление напорного канала Δрu . Расчёт проводим из условия, что разделяемый раствор подаётся внутрь волокон, а пермеат выводится из межволоконного пространства; выход пермеата – односторонний. Для расчёта данного вида сопротивления зададимся сперва геометрическими размерами волоконных мембранных элементов: принимаем внутренний диаметр элемента dэ=25мм ; длина капилляра lэ=750мм ; поверхность фильтрования одного капилляра Sэdэlэ=3,14*0,025*0,75=5,88*10-3 ; число элементов в модуле определим, разделив площадь фильтровальной поверхности модуля на площадь поверхности одного элемента nэ= Fмод/ Sэ=1,8/5,88*10-3=30,5

 

Определяем линейную скорость раствора внутри капилляра:

wвx= 4Wвx dвх2nэ = 4*0,0961/3,14*0,0252*30,5=6,42 м/с, (29)

здесь Wвx= W0+ rW0= 0,0565+0,7*0,0565=0,0961 кг/с.

 

Гидравлическое сопротивление определяем по формуле:

Δрu = (26)

Гидравлическое сопротивление потоку пермеата в дренаже ΔрД. Определение гидравлического сопротивления в нашем случае проводиться по формуле:

ΔрД = (30)

Потери давления по длине трубопровода и в местных сопротивлениях ΔрП. Принимаем скорость движения раствора для всасывающего и нагнетающего трубопровода v=0,3 м/с. Тогда диаметр трубопровода d

d= (31)

 

Полученное значение диаметра округляем до ближайшей стандартной величины по ГОСТ 8732-78 для стальных бесшовных горячедеформированных труб: d=15мм

 

Определяем характер течения раствора в трубопроводе

Re= vdp/ = 0,3*0,015*685,5/5,8*10-4=5318,5 (32)

 

т.е. режим течения турбулентный. Примем величину абсолютной шероховатости равной Δ=0,08*10-3 для новых стальных труб.

 

Определим величину относительной шероховатости труб е:

е=Δ/d= 0,08*10-3/0,015=5,33*10-3 (33)

 

Для выбора расчетной зависимости для нахождения коэффициента λ вычисляем следующие отношения: 1/е =1/5,33*10-3=187,6 ; 560/е =105066 ;

10/ е =1876, т.е 1876<Re<105066.

Таким образом в трубопроводе имеет место смешенное трение, и расчет λ проводим по формуле:

 

λ= (34)

 

Определяем значения коэффициентов местных сопротивлений Ʃξ. На всасывающей линии имеются следующие виды местных сопротивлений:

- вход в трубу с острыми краями ξ1=0,5

- колено с углом 90̊, при d= 15мм ξ2=2,1

- вентиль нормальный при полном открытии, при d= 15мм ξ3=9

- выход из трубы ξ4=1

На нагнетательной линии имеются следующие виды местных сопротивлений:

- вход в трубу с острыми краями ξ5=0,5

- колено с углом 90̊, при d= 15мм ξ6=2,1

- вентиль нормальный при полном открытии, при d= 15мм ξ7=9

- выход из трубы ξ8=1

Тогда

 

Ʃξ= ξ1+ ξ2+ ξ3+ ξ4+ ξ5+ ξ6+ ξ7+ ξ8= 0,5+2,1+9+1+0,5+2,1+9+1=25,2 (35)

 

Принимаем длину трубопровода l=5м

Тогда потери давления определяем по формуле:

ΔрП = (λ l/d+ Ʃξ)pv2/2= (0,040*5/0,015+25,2)685,5*0,32/2=1187,62Па=

=0,0012Мпа. (36)

Потери давления, связанные с подъемом на геометрическую высоту Δрr. Принимаем геометрическую высоту подъема жидкости равной hz=1м. Тогда потери давления равны

Δрr=pghz=685,5*9,81*1=6724,755 Па= 0,007 Мпа (37)

 

Тогда давление, развиваемое насосом, будет равно

 

Δрн=0,1+0,000278+0,24*10-6+0,0012+0,007=0,108 МПа (38)



2015-11-07 960 Обсуждений (0)
Расчет гидравлического сопротивления 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Расчет гидравлического сопротивления

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной...
Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (960)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.004 сек.)