загрузка...
загрузка...
На головну

Практичний розрахунок довгого простого трубопроводу

  1. I. Розрахунок базової заробітної плати
  2. II. Розрахунок сукупного доходу
  3. IV. РОЗРАХУНОК колони ректифікації
  4. VII. Розрахунок часу вогневихнальотів артилерії
  5. А) Розрахунки платіжними дорученнями
  6. А. Методика розрахунку довжини ЗПС, прийнята в ВВС
  7. Автоматизація міжбанківських розрахунків

У напірному трубопроводі постійного діаметра d при постійній витраті Q рух рідини є рівномірним і сталим, тому втрати напору по довжині трубопроводу визначаються за формулою Дарсі (6.3), де коефіцієнт ? в загальному випадку є функцією двох величин: Re і відносної шорсткості.

Так як ,

то формулу Дарсі

можна записати у вигляді

 (6.25)

або

 (6.26)

де - питомий опір трубопроводу.

Для області квадратичного закону опору, де коефіцієнт ?, Не залежить від числа Re, питомий опір трубопроводу залежить тільки від шорсткості стінок труби і її діаметра, тому для даної шорсткості стінок труби і для кожного діаметра d, Передбаченого стандартом, складені таблиці значень А, наведені в гідравлічних довідниках.

Як приклад в таблиці 6.1 наведені значення питомого опору А для колишніх в експлуатації сталевих і чавунних труб, які працюють в квадратичної області опору (при швидкості v ? 1.2 м / с).

Таблиця 6.1. - Значення А для сталевих і чавунних труб, що були в експлуатації, при швидкості v ? 1.2 м / с

d, мм А, с2/ м6, Для труб d, мм А, с2/ м6, для труб
 сталевих  чавунних  сталевих  чавунних
-  0.41  0.46
-  0.206  0.233
 0.109  0.119
 0.062  0.068
 41.8  0.024  0.026
-  0.0115  0.0115
 9.27  9.03  0.00566  0.00567
 4.82 -  0.00303  0.00305
 2.58  2.75  0.00174  0.00175
 1.53 -  0.00066 -
 0.94  1.03  0.00029 -

Для перехідної області (при швидкості руху води в трубі
u <1.2 м / с) питомий опір трубопроводу А0визначається
за формулою

 (6.27)

де КП - Поправочний коефіцієнт, що враховує залежність коефіцієнта гідравлічного тертя  від числа Рейнольдса (таблиця 6.2).

Таблиця 6.2 - Значення коефіцієнта КП для сталевих і чавунних труб в залежності від швидкості

 , М / с КП  , М / с КП
 0,2  1,41  0,8  1,06
 0,3  1,28  0,9  1,04
 0,4  1,2  1,03
 0,5  1,15  1,1  1,015
 0,6  1,115  1,2
 0,7  1,085    

Так як для простого довгого трубопроводу Н = hl, То за формулою (6.26) можна записати

 , (6.28)

а для перехідної області

 . (6.29)

При гідравлічному розрахунку простого трубопроводу зазвичай відомі його довжина l, Матеріал і конфігурація. Невідомою може бути одна з трьох величин: Н, Q або d. Відповідно до цього можуть бути розглянуті три основні завдання.

1. Дано: d, l, Q; визначити Н. При вирішенні цього завдання попередньо визначають швидкість за формулою

.

якщо швидкість u ? 1,2 м / с, за таблицями знаходять питомий опір трубопроводу А для заданого діаметра d і за формулою (6.28) обчислюють необхідний напір Н.

при швидкості u < 1,2 м / с для заданого діаметра d і отриманої швидкості u за таблицями визначають А и Кп, за формулою (6.27) обчислюють А0, а за формулою (6.29) знаходять натиск Н.

приклад 6.1 Визначити напір, необхідний для пропуску витрати води Q = 50 л / с через сталевий трубопровід діаметром d = 250 мм і довжиною 1200 м.

Рішення. Швидкість руху води в трубі:

 м / с.

По таблиці 6.1 для заданого діаметра d = 250 мм знаходимо А = 2,58 з2/ м6, А по табл. 6.2 для u = 1,02 м / с знаходимо Кп =1.03.

За формулою (6.27) визначаємо А0:

А0= 1,03 ? 2,58 = 2,66 з2/ м6.

Необхідний напір за формулою (6.29):

Н = 2,66 ? 1200 ? 0,052 = 8 м.

2. Д а н о: d, l, Н; визначити Q. Визначаючи по заданому діаметру з таблиць значення А, Знаходять пропускається трубопроводом витрата Q за формулою

.

Знаючи витрату, перевіряють швидкість u. якщо u ? 1,2 м / с, то завдання виконане, в іншому випадку по знайденої швидкості з таблиць визначають поправочний коефіцієнт Кп, знаходять А0і визначають витрата у другому наближенні за формулою:

.

Зазвичай другим наближенням і обмежуються, так як третя наближення відрізняється незначно і на інженерний розрахунок істотного впливу не робить.

Приклад 6.2. Визначити витрату води в чавунної водопровідної труби діаметром d = 200 мм, довжиною l = 1000 м при наявному напорі H = 10 м.

Рішення. Попередньо вважаємо, що u ? 1.2 м / с. За табл. 6.1 для заданого діаметра d - 200 мм знаходимо А = 9,03 з2/ м6.

Визначаємо витрату води:

м3/ С.

Перевіряємо середню швидкість руху води в трубі:

 м / с.

Так як u = 1,05 <1,2 м / с, то по табл. 6.2 визначаємо для u = 1,05 м / с значення Кп = 1.02, а за формулою (6.27) знаходимо А0= 1,02 ? 9,03 = 9,2 с2/ м6.

Визначаємо витрату води в другому наближенні:

м3/ С = 33 л / с.

отриманий витрата Q = 33 л / с можна вважати остаточним витратою в трубопроводі.

3. Д а н о: l, Н, Q; визначити d. Це завдання також вирішується методом послідовних наближень.

У першому наближенні з рівняння (6.28) визначають питомий опір трубопроводу:

,

по якому з таблиць знаходять значення d.

У другому наближенні визначають швидкість u. якщо швидкість u ? 1,2 м / с, задача вирішена. В іншому випадку визначають Кп і обчислюють А поуравненію

Користуючись таблицями, вдруге підбирають найближчий стандартний діаметр трубопроводу.

приклад 6.3 Визначити діаметр сталевого трубопроводу і середню швидкість руху води в ньому при наступних даних: Q = 100 л / с, Н = 15 м, l = 1500 м.

Рішення. Визначаємо питомий опір трубопроводу:

при А = 1 з2/ м6 по табл. 6.1подбіраем найближчий стандартний діаметр сталевого трубопроводу d = 300 мм.

Визначаємо середню швидкість при d => 300 мм:

Так як u = 1,41> 1,2 м / с, то d = 300 мм підібраний правильно.

 




В даний час водозливи характеризуються за такими ознаками. | Гідравлічний розрахунок водозливу з тонкою стінкою | Інтегруючи цей вираз отримаємо повний витрата через водозлив. | Визначення витрати через водозлив з широким порогом | Нехтуючи опорами руху потоку, отримаємо | Класифікація трубопроводів | Основні розрахункові формули для розрахунку трубопроводів | Визначення швидкості та витрати при русі рідини з трубопроводу під рівень | Гідравлічний розрахунок сифона | Гідравлічний розрахунок всмоктувальної лінії насоса |

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