Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Топ:
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Интересное:
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2021-02-05 | 82 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Простые трубопроводы делятся на короткие и длинные. Длинным считается трубопровод, в котором потери напора в местных сопротивлениях малы по сравнению с потерями напора на трение по длине. В этом случае первыми или пренебрегают, или учитывают их через суммарную эквивалентную длину å l экв, составляющую обычно 1—5 % от реальной длины трубопровода. В коротком трубопроводе оба вида потерь напора соизмеримы.
Самотечным называется трубопровод, перемещение жидкости в котором происходит только за счет сил тяжести.
Рис. 5.1. Схема самотечного трубопровода
При гидравлическом расчете трубопроводов используются уравнение Бернулли, уравнение неразрывности и все понятия и формулы, рассмотренные в п. 4. Такой расчет может быть сведен к решению одной из трех основных задач.
Задача 1. Определение необходимого действующего напора по заданным параметрам трубопровода и жидкости.
В качестве примера рассмотрим трубопровод на рис. 5.1.
Пусть жидкость с заданными свойствами (ρ, v или η) должна перетекать из верхнего резервуара в нижний (уровни в которых считаются постоянными) с заданным расходом Q по трубопроводу с известными параметрами l, d, D, å z или å l экв. Давления р1 и р2 на свободных поверхностях жидкости известны. Примем, например, что p 1 = р2 = p а.
Определить требуемый действующий напор.
Решение.
Уравнение Бернулли для живых сечений, проходящих по свободным поверхностям жидкости в резервуарах,
(5.1)
с учетом того, что p 1 = р2 и u 1 » u 2 » 0 (из-за больших площадей живых сечений) принимает вид
(5.2)
где u — скорость жидкости в трубопроводе, D h – потери.
Оно решается методами, рассмотренными в гл. 4. Применительно к длинному трубопроводу, порядок расчета будет следующим.
|
1. Зная диаметр d трубопровода, определяют фактическую скорость течения жидкости, исходя из расхода протекающей по нему жидкости Q,
. (5.3)
2. Определяют значения коэффициента трения
, (5.4)
где D – шероховатость трубопровода, D = 0,1 мм; Re – число Рейнольдса, определяемое по формуле
, (5.5)
где n – коэффициент кинематической вязкости жидкости, n = 0,01·10–4 м2/с.
3. Определив динамический напор в сечении участка
, (5.6)
4. Рассчитывают потери напора на 1 погонный метр длины трубопровода
(5.7)
и далее полные потери напора
. (5.8)
В водопроводных сетях потери напора на местных сопротивлениях составляют приблизительно 10% от потерь на трение, что объясняет введение в (5.8) коэффициента равного 1,1.
Задача 2. Определение пропускной способности трубопровода Q по заданным параметрам его и жидкости.
Рассмотрим методику решения этого типа задач на примере рис. 5.1, но при заданном значении H и неизвестном значении Q.
Решение. Уравнение Бернулли по-прежнему имеет вид (5.2), но определению подлежит скоростьсвязанная с расходом соотношением
.
В общем случае решение этого уравнения относительно Q затруднено, так как неизвестен вид зависимости и l и å x от Re, a следовательно, и от u.
Для преодоления этих трудностей существуют два способа — аналитический и графоаналитический.
Аналитически pадача решается с помощью формулы, полученной из (5.2), согласно которой
(5.9)
Так как коэффициенты l и являются функциями числа Рейнольдса, которое связано с неизвестным и искомым здесь расходом Q, то решение находится методом попыток, полагая в первом приближении существование квадратичного закона сопротивления, при котором коэффициенты l и не зависят от числа Рейнольдса.
|
Графоаналитический способ решения основан на предварительном построении графической зависимости H = D h = f (Q), называемой гидравлической характеристикой трубопровода. Для этого последовательно задаются рядом произвольных значений Q, по которым, используя схему Q ® u ® Re®l® D h, вычисляют соответствующие им значения H. По этим данным строится график H = D h = f (Q) (рис. 5.2), отложив на оси ординат которого известное значение H д, на оси абсцисс находят соответствующее ему искомое значение Q.
|
Рис. 5.2. Гидравлическая характеристика простого трубопровода
Задача 3. Определение минимально необходимого диаметра трубопровода по заданным действующему напору, параметрам жидкости и трубопровода, а также по его требуемой пропускной способности.
Рассмотрим эту задачу на примере рис. 5.1.
Аналитическое решение при ручном счете затруднено, так как в уравнение (5.2) искомый диаметр входит не только явно, но и косвенно (от него зависят u, l и z).
|
Рис. 5.3. Графическая зависимость потерь напора в простом трубопроводе от диаметра
При графоаналитическом способе, задаваясь рядом значений d строят графическую зависимость H = D h = f (d) и по этому графику (рис. 5.3) определяют значение d, соответствующее заданной величине H д.
|
|
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!