Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Топ:
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2017-12-10 | 215 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Задача 1. По трубопроводу диаметром D необходимо организовать перекачку жидкости на расстояние L. Удельная плотность и вязкость жидкости соответственно равны r и m. Начальный пункт трубопровода находится на высоте Z 1, конечный – на высоте Z 2. Давление жидкости в конечном пункте должно быть не менее P 2. Трубопровод длинный, величина местных сопротивлений составляет около 5% от величины линейных сопротивлений. Необходимо определить величину потерь напора на этом трубопроводе и давление жидкости в начальном пункте.
Решение. Так как весь трубопровод выполняется из труб одинакового диаметра, а жидкость несжимаема, то скорость жидкости на всех участках постоянна и равна
.
Из формулы Дарси-Вейсбаха величина линейных потерь составит
Коэффициент линейного сопротивления l зависит от режима течения жидкости. Вычислим значения критерия Рейнольдса по формуле
и определим значение l по кривой Никурадзе, аппроксимационным формулам или справочным таблицам.
Величина местных потерь ориентировочно равна
.
Общая потеря напора в трубопроводе
.
Запишем уравнение Бернулли для начального и конечного пунктов:
.
Отсюда давление жидкости в начальном пункте трубопровода
.
В том случае, если режим течения соответствует квадратичной области и коэффициент гидравлического сопротивления не зависит от величины критерия Рейнольдса, методика расчета может быть несколько упрощена.
Обозначим
.
Тогда формула Дарси-Вейсбаха примет вид
.
Величину А называют удельным сопротивлением, она характеризует собой потери напора, приходящиеся на единицу длины трубы при единичном расходе, и имеет размерность [с/м3]2. Произведение AL обозначают S и называют коэффициентом гидравлической характеристики трубопровода. Тогда
|
.
Из формулы найдем выражение для расхода:
.
Здесь - проводимость трубопровода.
Задача 2. Определить расход жидкости Q по трубопроводу длиной L, выполненном из труб диаметром D, если потери напора в трубопроводе составляют D Н.
Решение. Так как коэффициент гидравлического сопротивления l зависит от скорости, которая в начальной стадии расчета неизвестна, то расчет выполняем методом последовательных приближений. Поскольку этот метод не дает абсолютно точного решения, то задаемся допустимой погрешностью расчета e, оценивающей степень расхождения одного из
Принимаем, что местные потери составляют 5% от общих потерь, откуда величина линейных потерь напора в трубопроводе равна
.
Далее задаемся скоростью жидкости в трубопроводе, например, принимаем V 1 = 1 м/с. Затем вычисляем расход жидкости
и определяем значение критерия Рейнольдса
.
и в зависимости от значения Re находим значение коэффициента гидравлического сопротивления l 1. Далее определяем величину потери напора, соответствующую принятой скорости V 1.
.
После этого проверяем условие сходимости расчета
.
Если это условие выполняется, то принимается, что расход жидкости и расчет заканчивается. Если расхождение велико, то расчет повторяется с новым значением скорости V 2. В качестве последующего приближения можно принять
.
Задача 3. Определить диаметр трубопровода длиной L, чтобы по нему перекачивать жидкость в количестве Q при потере напора D Н.
Решение. Как и в предыдущей задаче, здесь не известна скорость жидкости и коэффициент гидравлического сопротивления l. Задаемся допустимой погрешностью e и в первом приближении принимаем . Затем определяем скорость жидкости в трубе по формуле
.
Далее определяем значение критерия Рейнольдса
и находим значение коэффициента гидравлического сопротивления l 1. Как ранее, вычисляем линейные потери напора
|
и рассчитываем эти потери соответственно диаметру D 1 по формуле
.
Затем проверяем сходимость расчета по условию
.
Если это условие не выполняется, перезадаемся новым значением диаметра. Следующее приближение можно определить по формуле
.
После того, когда расчет сойдется, следует провести корректировку найденного диаметра. Для изготовления трубопроводов используются трубы стандартного диаметра, поэтому найденное значение диаметра следует увеличить до ближайшего стандартного значения.
Если трубопровод выполнен из труб различного диаметра, то расчет ведется для каждого из участков равного диаметра со своими значениями l. При этом общие потери напора складываются из потерь на участках.
|
|
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
© 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!