загрузка...
загрузка...
На головну

Розрахунок гідравлічних опорів в трубопроводі

  1. I. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок
  2. I. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок
  3. I. Розрахунок накопичувальної частини трудової пенсії.
  4. I. Розрахунок розміру плати за комунальну послугу, надану споживачеві за розрахунковий період в i-м житловому приміщенні (житловий будинок, квартира) або нежитловому приміщенні
  5. I. Розрахунок розміру плати за комунальну послугу, надану споживачеві за розрахунковий період в i-м житловому приміщенні (житловий будинок, квартира) або нежитловому приміщенні
  6. I. Розрахунок розміру страхової частини трудової пенсії.
  7. II. ЗАВДАННЯ ДЛЯ ТИПОВИХ РОЗРАХУНКІВ

Розрахунок гідравлічних опорів проводиться для визначення витрат енергії на переміщення рідини з подальшим підбором насосів або компресорів.

При русі рідини по трубопроводу гідравлічніопору складаються з опору тертя і місцевих опорів, що виникають за рахунок зміни швидкості потоку по величині і напрямку.

Сумарні втрати тиску і напору визначаються по рівняннях:

гдеDpп - Перепад тисків, Па;

hп - Втрати напору, м;

dэ - Еквівалентний діаметр, м;

l- Довжина трубопроводу, м;

l - коефіцієнт тертя;

g - Прискорення сили тяжіння, м / с2;

x- коефіцієнт місцевих опорів.

Еквівалентний діаметр для труб круглого перетину дорівнює їх діаметру, а для труб некруглого перетину визначається формулою

де П- змочений периметр.

Коефіцієнт тертя l в загальному випадку залежить від режиму течії рідини і шорсткості стінки труби.

При ізотермічному ламинарном русі рідини (Re <2300) коефіцієнт тертя не залежить від шорсткості стінок труби і визначається тільки критерієм Рейнольдса. Критерій Рейнольдса розраховується за відомою формулою

де m - динамічний коефіцієнт в'язкості, Па · с.

Коефіцієнт тертя розраховується за рівнянням

де A- залежить від виду перетину каналу і вибирається з таблиці 10.2.

Таблиця 10.2. Залежність еквівалентного діаметру труби від форми перетину

 форма перетину dэ A
 коло діаметром d d
 Квадрат зі стороною a a
 Рівносторонній трикутник зі стороною a  0,58a
 кільце шириною a 2a
 Прямокутник зі сторонами a и b a / b »0 a / b =0.1a / b =0.25a / b =0.5  2a1,81a1,6a1,3a  
 еліпс (a - Мала, b - Велика піввісь)a / b =0.1a / b =0.3a / b =0.5  1,55a1,4a1,3a  

При ізотермічному ламінарному плині рідин і газів по трубах втрати тиску на тертя можуть бути розраховані також по формулі Гагена-Пуазейля

При неізотерміческімі ламінарному плині рідини, коли протікає по трубі рідина нагрівається або охолоджується (температура стінки труби відрізняється від температури рідини), коефіцієнт тертя, отриманий при ізотермічному перебігу, множиться на поправочний коефіцієнт x, Який обчислюється за рівнянням

Тут індекси «ж» і «ст» відповідають критеріям подібності, обчисленим за фізичними властивостями рідини при температурах рідини і стінки.

Критерії Прандтля і Грасгофа обчислюються за формулами:

де с - теплоємність рідини, Дж / (кг · К);

b- коефіцієнт її об'ємного розширення, 1 / К;

Dt - Різниця температур між стінкою і рідиною, К.

 Мал. 10.1. Залежність коефіцієнта тертя від критерію Рейнольдса і ступеня шорсткості труби

При ізотермічному турбулентному плині рідини в гідравлічно гладких трубах (скляних, мідних, свинцевих)

Ця формула дійсна за умови Re <100000.

Для гідравлічно шорсткуватих труб коефіцієнт тертя можна визначити за графіками на рис. 10.1, де він залежить від критерію Рейнольдса і шорсткості стінки труби. Відносна шорсткість дорівнює відношенню абсолютної шорсткості e до еквівалентного діаметру труби. Орієнтовні середні значення абсолютної шорсткості можна визначити по табл. 10.3.

Формула для розрахунку коефіцієнта тертя в шорсткуватих трубах має вигляд

де e - Абсолютна шорсткість трубопроводу (див. Табл. 10.3);

e - відносна шорсткість.

Таблиця 10.3.Залежність абсолютної шорсткості від типу труби

 Тип труб  шорсткість e, мм
 Сталеві, нові  0,06-0,1
 Сталеві, при незначній корозії  0,2
 Сталеві, старі, іржаві  > 0,67
 Чавунні, нові  0,25-1,0
 Чавунні, що були в експлуатації  1,4
 алюмінієві  0,0015-0,06
 З латуні, міді, свинцю, скляні  0,0015-0,01
 Нафтопроводи, паропроводи  0,2
 Повітроводи стисненого повітря  0,8

При неізотерміческімі турбулентному плині рідини коефіцієнт тертя, розрахований для ізотермічного плину, множиться на поправочний множник x:

Для газів величина x»1, тому неізотермічних потоку можна не враховувати.

Коефіцієнти місцевих опорів x залежать від виду місцевого опору і режиму руху рідини. Значення коефіцієнтів місцевих опорів можна знайти в довідковій літературі.



Попередня   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   Наступна

Г л а в а 8 | Основні положення хімічної кінетики | Розрахунок ідеальних реакторів | Визначення обсягів апарату | Загальне рівняння балансу енергії | Практичний тепловий баланс | Теплообмін в реакторах | Розрахунок ентальпій і теплоємність | Розрахунок реактора періодичної дії | Ступінь термодинамічної досконалості технологічних процесів |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати