Формула Дарси-Вейсбаха.

Для преодоления сил гидравлического трения и сохранения поступательного движения жидкости необходимо приложить силу, направленную в сторону движения и равную силам сопротивления. Работу этой силы называют потерями напора по длине потока (путевые потери напора) и обозначают через h _дл

Потери напора на трение по длине потока, возникающие при равномерном напорном движении жидкости в трубах, определяют по уравнению:

(1)

где Ɩ – длина участка трубы, м; d – внутренний диаметр трубопровода, м; ʋ - средняя скорость потока, м/сек; g – ускорение свободного падения, м/сек²; λ – безразмерный коэффициент гидравлического трения.

Формула 1 называется формулой Дарси-Вейсбаха.

Тема 1.7: «Трубопроводы»

Назначение и классификация трубопроводов. Основные задачи при проектировании трубопровода.

В современной технике применяются трубопроводы различного назначения, служащие для перемещения газов и разнообразных жидкостей (вода, нефть, глинистые растворы и др.) и изготовляемые из разных материалов (металл, бетон, дерево).

В зависимости от конфигурации различают простые и сложные трубопроводы.

Простым трубопроводом называется трубопровод, не имеющий разветвлений на пути движения жидкости от точки забора до точки потребления.

Сложным - трубопровод, представляющий собой сеть труб, состоящую из основной магистральной трубы и ряда отходящих от нее ответвлений. Сложные трубопроводы делятся на следующие основные виды:

а) параллельное соединение, когда к основной магистрали М подключены параллельно ей еще одна или несколько труб (рис.35.1, а);

б) разветвленные трубопроводы, в которых жидкость из магистрали М подается в боковые ответвления и обратно в магистраль не поступает (рис.35.2, б);

в) кольцевые трубопроводы, представляющие собой замкнутую сеть (кольцо), питаемую от основной магистрали М (рис.35.1, в).

Рис.1. Виды трубопроводов

В сложных трубопроводах различают:

а) транзитный расход, то есть расход, передаваемый по магистрали;

б) путевой (или попутный) расход, отбираемый из магистрали в ряде промежуточных точек по пути движения жидкости.

При этом расход называется сосредоточенным, если точки отбора располагаются на значительном расстоянии друг от друга, и непрерывным, если эти точки расположены очень близко одна к другой.

Основные задачи при проектировании трубопроводов. В первоначальной и наиболее общей постановке задачи при проектировании трубопроводов обычно задаются расход жидкости и положения начального и конечного пунктов трубопровода. В случае сложного трубопровода задача соответственно усложняется заданием ряда расходных пунктов и расходов на отдельных участках. В результате проведения топографических изысканий и сопоставления отдельных возможных вариантов на плане местности наносится трасса и строится продольный профиль трубопровода. Таким образом, при гидравлическом расчете оказываются известными также длина трубопровода и все его высотные отметки. Определению подлежат диаметр трубопровода и напор в его начальном сечении.

Рассматриваемая задача допускает множество решений, так как при прочих равных условиях величина диаметра одновременно определяет и величину потерь напора. Чем меньше диаметр, тем больше потери и наоборот.

Помимо основной задачи, при гидравлическом расчете трубопроводов могут встретиться также следующие частные задачи:

1) определение перепада напора, необходимого для пропуска заданного расхода жидкости по данному трубопроводу;

2) определение расхода жидкости по данному трубопроводу при заданном перепаде напора;

3) определение необходимого диаметра трубопровода для пропуска данного расхода при известном перепаде напора.