загрузка...
загрузка...
На головну

Розрахунок складного трубопроводу з паралельним з'єднанням труб різного діаметру і різними довжинами

  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

При паралельному з'єднанні ділянок трубопроводу рідина, підходячи з певним витратою до точки їх розгалуження А, Розподіляється по відгалуженнях і далі знову зливається в точці їх з'єднання B (Рисунок 3,6,7).

Основним завданням при гідравлічному розрахунку в цьому випадку є визначення витрат  , Пропускаються по окремих дільницях, сполученим паралельно, і втрат напору між точками А и В, Якщо відомі загальна витрата Q, діаметри і довжини паралельних ділянок (d1, d2, d3, ..., dn и l1, l2, l3, ..., ln).

Цю задачу вирішують виходячи з таких умов: втрати напору в кожній ділянці однакові, тому що кінці їх сходяться в одних і тих же точках А и В, В яких можливий тільки один натиск; Крім того. Сума витрат окремих ділянок дорівнює загальному магістральному витраті. Таким чином, можна написати наступні основні рівняння

 (6.30)

 ; (6.31)

Використовуючи рівняння (6.28), можна висловити втрати напору в кожній ділянці через n рівнянь виду

 (6.32)

Вирішуючи цю систему рівнянь і враховуючи рівність (6.31), можна висловити всі витрати через один з них (наприклад через витрата Q1), Тобто

 (6.33)

Підставляючи ці значення витрат в рівняння (6.30), отримують

 (6.34)

звідки знаходять витрата, що протікає через першу гілку

 (6.35)

Після цього по рівняннях (6.33), визначають послідовно витрати  , А по одному з рівнянь системи (6.32), визначають втрачений напір.


 
 

малюнок 6.5

 
 

малюнок 6.6

малюнок 6.7

 
 

малюнок 6.9

6.4.3 Гідравлічний розрахунок тупикового трубопроводу

Тупикові водопровідні мережі діляться на тупикові (малюнки 6.8, 6.9), кільцеві (рисунок 6.10).

При розрахунку трубопроводу зазвичай відомо: розташування трубопроводу на місцевості в плані; довжини окремих ділянок; вільні напори в кінцевих точках кожного розгалуження; матеріал трубопроводу. Може бути відомий напір Н в початковому перерізі, тобто відмітка рівня води у водонапірній башті (натиск) або витрата в кінцевих точках. Залежно від вихідних умов виникають два завдання: перше - визначити витрата в кінцевих точках, друга - визначити напір, створюваний водонапірною баштою або насосною установкою.

Розглянемо приклад гідравлічного трубопроводу представленого на малюнку 6.8.


 
 

малюнок 6.8

Тупиковий трубопровід, складається з магістрального трубопроводу 1, питомого від резервуара А, і двох відгалужень 2 і 3, в кінці яких в точках С і D відбувається відбір витрати рідини, яка витікає в атмосферу.

Основними завданнями при гідравлічному розрахунку розгалуженої мережі можна вважати визначення кінцевих витрат Q2 і Q3, При заданому напорі Н в початковому перерізі або визначення втрат напору при заданих кінцевих витратах Q2 і Q3. В Як приклад розглянемо першу задачу.

Так як ділянки 1 і 2соедінени послідовно, то сумарні втрати напору на шляху АС рівні

Н = Н1+ Н2. (6.36)

Аналогічно для ділянок 1 и 3 на шляху AD маємо

Н = Н1+ Н3. (6.37)

З огляду на формулу (6.28), ці рівняння можна переписати у вигляді:

 (6.38)

(6.39)

Віднімаючи з першого рівняння друге, одержимо

 (6.40)

Так як ділянки 2 и 3 мають на початку загальну точку В, а витікання рідини з точок С і D відбувається в атмосферу, то можна вважати, що ділянки 2 и 3 з'єднані паралельно, отже

 (6.41)

З рівності (6.40) випливає, що

 (6.42)

Підставляючи останню формулу в рівність (6.41), отримаємо

 (6.43)

Сучетом цієї рівності за рівнянням (6.38) визначається кінцевий витрата Q2 при заданому Н, а за формулою (6.42) визначається витрата Q3.

якщо точки С и D розташовані в різних горизонтальних площинах малюнок 6.9, то аналогічна система рівнянь отримує вигляд:

звідки

Крім того, маємо

Вирішуючи ці рівняння аналогічно викладеному вище, знаходимо кільцеві витрати Q2 і Q3.

малюнок 6.9

Кільцеві мережі більш надійні в порівнянні з розгалуженими, так як дозволяють в разі необхідності вимикати окремі їх ділянки (для ремонту та інших цілей), не порушуючи подачі води в іншу мережу. Виникнення в кільцевої мережі різких і швидких змін тиску (гідравлічного удару) не так небезпечно, як у розгалуженій.

Розрахунки кільцевих мереж малюнок 6.10 являють собою складну техніко-економічну задачу, яка вивчається в курсах водопостачання.

малюнок 6.10

6.4.4 Гідравлічний розрахунок трубопроводу з безперервною роздачею витрати по його довжині

Розглянемо окремий випадок, коли точки розбору знаходяться на однакових відстанях один від одного, і витрати розбору в цих точках також однакові. Цей випадок називається безперервної роздачею витрати.

Визначимо втрати напору в трубопроводі, на ділянці АВ якого є безперервний шляховий витрата (рисунок 6.11). Позначимо довжину ділянки l, Шляховий витрата QП , Причому ці витрати розподіляється рівномірно по довжині, тобто на одиницю довжини ділянки АВ доводиться витрата ql.

 
 

Витрата проходить транзитом позначимо QТР. Отже загальна витрата в точці А становитиме

 (6.44)

малюнок 6.11

Витрата буде поступово зменшаться і в перетині В буде дорівнює QTP. Витрата ж в деякому довільному перерізі с, Розташованому на відстані x від початкового перетину А, складе

Припустимо, що в межах нескінченно малого ділянки трубопроводу, розташованого в межах точки С, втрати напору

Тоді, маючи на увазі рівняння (6.47), матимемо

Для визначення втрат напору  проинтегрируем цей вислів в межах від х = 0 до х = 1, тоді

беручи  , Остаточно будемо мати

або, маючи на увазі, що , після нескладних перетворень отримаємо

 (6.45)

Зокрема, якщо транзитний витрата QTР = 0 (Весь витрата Q безперервно відводиться на бік), рівняння (6.45) приймає наступний вигляд:

 (6.46)

Звідси випливає, що при безперервному витраті рідини уздовж трубопроводу, втрати напору в 3 рази менше втрат напору при транзиті такого ж витрати. Зауважимо, що рівняння (6.45) можна записати і в дещо іншому вигляді. Так як

то

 (6.47)

витрата  називають розрахунковим витратою. Тоді рівняння (6.47) можна представити в загальному вигляді так:

 (6.48)




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 | Гідравлічний розрахунок довгого простого трубопроводу | Практичний розрахунок довгого простого трубопроводу |

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