Расчет простого трубопровода
Уравнения, которыми пользуются при его расчете, следующие: - уравнение Бернулли, являющегося уравнением баланса удельных энергий (м):
где , поскольку местные потери напора малы ; - уравнение неразрывности, являющегося балансом расхода (м3/с): (4.6) - уравнение Дарси-Вейсбаха для определения потерь напора на трения (м):
После введения следующих обозначений в уравнение Бернулли :
а также выразив скоростную высоту в уравнении Дарси-Вейсбаха через расход с последующей подстановкой в уравнение (4.6) получим окончательное решение уравнения Бернулли: (4.10)
Формула (4.11), как и значение А в ней справедливы для турбулентного режима в области квадратичного сопротивления, то есть при условии выполнения неравенства: (4.12) Значения предельных скоростей υкв в зависимости от величины расхода и материала труб приведены в табл. 4.1 Таблица 4.1 Значения предельных скоростей в зависимости от материала труб
При условии невыполнения неравенства (4.12) в формулу (4.10) при турбулентном режиме вводят поправку: (4.13) где К – поправочный коэффициент на неквадратичность сопротивления, равный:
При расчете простых трубопроводов в области квадратичного сопротивления и =0 возможны три основные задачи: Задача 1. Исходные данные: расход , длина l и диаметр трубы d, а также материал трубы. Найти потребный напор . Решение. По заданному d и материалу трубы по таблицам Приложений 8, 9, 10 определяют величину удельного сопротивления А, с2/м6. Для горизонтального трубопровода = 0, значит , м (4.15) Для негоризонтальных трубопроводов, то есть 0 (4.16) Задача 2. Исходные данные: располагаемый напор , длина l, диаметр трубы d и материал трубы. Найти расход . Решение. По заданному d и материалу трубы по таблицам Приложений 8, 9, 10 определяют величину удельного сопротивления А, с2/м6. Тогда при квадратичном режиме сопротивления:
Задача 3. Исходные данные: расход , располагаемый напор , длина l и материал трубы; Нст = 0. Найти диаметр трубы d.
Решение Задают произвольно несколько (3…5) значений d, для которых по таблицам Приложений 8, 9, 10 определяют величины соответствующих значений А. Затем вычисляют ряд значений потребного напора и строят график зависимости Нпотр = f (d). Графически при заданном значении располагаемого напора Нр по кривой определяют dx (рис. 4.1). В соответствии с ГОСТ выбирают ближайший стандартный диаметр d большего расчетного значения и уточняют на выполнение неравенства: . При расчете простого гидравлически короткого трубопровода суммарные потери напора складываются из потерь напора на трение по длине и местных потерь: . (4.18) Для принятых ранее обозначений (4.9) и (4.10) уравнение Бернулли в общем случае примет вид: (4.19) где для турбулентного течения:
для ламинарного течения:
где v – кинематический коэффициент вязкости транспортируемой жидкости, м2/с; l – длина трубопровода, м; – ускорение свободного падения, м/с2. В принятой практике расчета гидравлически коротких трубопроводов местные потери принято заменять эквивалентной длиной lэ, равной:
где – сумма коэффициентов местных сопротивлений, значения которых определяют по данным Приложения 6; А – удельное сопротивление трубы, которое при квадратичном законе сопротивления А = Акв. (4.23) При неквадратичном законе сопротивления: А = К ·Акв., (4.23) где К определяют по формуле (4.14). С учетом эквивалентной длины потребный напор в неквадратичной области сопротивления для гидравлически коротких трубопроводов равен: . (4.25)
Расчет простых гидравлически коротких трубопроводов аналогичен расчету гидравлически длинных трубопроводов и в основном сводится к решению тех же трех задач. Согласно формул (4.17)…(4.19) зависимость Нпотр = f( ), называемая кривой потребного напора,приведена на рисунке 4.2.
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1150)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |