Изчисление на прости и сложни тръбопроводи
Чрез просто по тръбопровод, съдържащ не разклоняване на всяка от частите, чийто дебит се поддържа постоянна.
Тогава уравнението на постоянен дебит (уравнение на непрекъснатост) може да се запише като:
В основата на изчислението, са прост тръбопровод на формула:
за определяне на загуби от триене по дължина и
за да се изчисли загубата на местните съпротивления
Общо загуби се определя като сумата от
Задължително глава (в началната част) се нарича глава, което е необходимо да се създаде течност обем със скорост на потока Q от началната до крайната част на.
HCM - статично налягане определя от разликата в височини Z1 и Z2 на тръбопровода и Р2 налягане в крайния участък на тръбопровода.
Като цяло, формулата за изчисляване на налягането изразена по отношение на потреблението на:
. (Ламинарен). (2.25)
. m = 2 (турбулентен). (2.26)
Хидравличен характеристика на прост газопровод, наречен зависимост от загубите на налягане на потока.
За изграждането на хидравличната част на характеристиката: Нада близо до стойности разходите за всяка решена режим поток, коефициента на съпротивление на триене и изчислените загуби на главата. Според получените стойности заговор.
Предвид консумация, диаметър, грапавост, дължина на тръбата и коефициент местно резистентност.
Задължително да се определи налягането или налягането в краищата на тръбопровода.
Проблемът се решава чрез директно определяне:
а) брой скорост и Рейнолдс на режим на потока;
б) коефициентът на площ и триене;
б) загуба на налягане (2.20) - (2.22).
Комплект: диаметър на главата, грапавост, дължина на тръбата и коефициент местно резистентност.
Задължително да се определи потока в тръбопровода.
Методът за решаването на проблема зависи от режима на потока:
а) за режима на ламинарен проблем е решен чрез директно заместване на (2.25) в (2.26), които определят скоростта на потока;
б) за турбулентен режим чрез последователни приближения.
Когато последователни приближения процедира, както следва:
а) с молба скоростта на потока се определя от скоростта на Re, коефициент на триене, загуба стойности Npotr. проверка на съвпадението на предварително определено (за еднократна употреба) и изчислява налягане. Ако Npotr> Rrasp намали консумацията.
б) първоначално иска л = 0,03 дефинирано: к от (2.25) и се изчислява скоростта на потока (2.24). L се изяснят и да се върнете към предишната стъпка.
Изчисленията спират при достигане на необходимата точност от 5%.
Определени: дебит, налягане, грапавост на повърхността, дължина на тръбата и коефициент местно резистентност.
Задължително да се определи диаметъра на тръбопровода.
В израза (2.25) се изразява по отношение на диаметъра на критичния брой Rekr. където са HCR - налягането, съответстващо на промяната на режима на потока.
Ако ламинарния режим, диаметърът се определя чрез едновременно разтвор от уравнения (2,24) и (2,25).
Ако турбулентен (H> НС), стойностите за настройка на диаметри решаване на проблема с изграждането на график за даден Q до достигане на определено сближаване и (за еднократна употреба) налягане.
Пример 1. За определяне на налягането на входа на тръбопровода, необходима за подаване на вода чрез дължина линия л = 20 м, диаметър 20 мм, повърхностна грапавост от 2.0 микрона в резервоар напълнен до височина Н = 5 m при скорост на потока от 1 л / сек, при температура вода 20 ° С
Решение. Сечение на потока на течността - кръг,
Ние определяме режим за пътуване в процес на подготовка
.
бурен - режим поток.
Определяне на площта на хидравлично съпротивление
.
За поле хидравлично гладка тръба коефициент на триене плъзгане
.
Загуба по целия тръбопровод
Загубите на изхода на тръбопровода в резервоар, равна на скоростта на загуба на главата
.
Задължително глава входяща тръба 8.5, определени при (равнина), т. ,
.
Пример 2. В главния тръбопровод, който се състои от две части, водата протича с температура 20 ° С Характеристики части: първа част: диаметър 20 mm, дължина 40 m, грапавост на повърхността от 60 микрона, коефициента на местно съпротивление от 10; втората секция: диаметър 40 mm, дължина: 100 m, грапавост на повърхността от 20 микрона, местната коефициент резистентност х2 = 20. Определяне на водния поток в тръбопровода при пад на налягането над него представлява Н = 20 m.
Входове: м, т, т,
m 2; кг / м 3 м 2 / сек.
Решение. Централен загуба в тръбопровода
.
Ние сме решаването на проблема по метода на последователните приближения, пита първоначално л = 0,03.
=
За изчисляване на получените стойности на съпротивлението на потока на коефициентите
.
L Изчисляване на поведение за областта на хидравличното съпротивление преход
.
За втората част
.
.
Сложно дебита съгласно формула (2.27)
=
=
относителна промяна Е <5 %.
А: 3 м / сек = 0,74 л / сек.
Пример. За да се определи диаметърът на нов, стоманена тръба, поцинкована, дължина 20 m, чрез което диференциално налягане атм ще скорост на потока кг / и вода при 50 ° С Коефициент на съпротивление х = 5. Свойства на вода при Т = 50 ° С: кг / м 3 m 2 / сек. Загубата на налягане в тръбопровода
.
Решение. Приемани означава мм в диаметър.
; ,
Коефициентът на триене се изчислява за преходен хидравличното съпротивление
.
Тъй като. необходима за изчисляване на няколко места с диаметър мм.
Ние приемаме диаметър mm, скорост м / сек.
режим на потока е бурен.
.
За хидравлично груб тръба.
Тъй Pa, диаметърът трябва да се увеличи
.
След това се конструира зависимост от диаметъра на загуба на главата (Фиг. 2.6).
Комплекс, наречен тръбопроводи с клонове паралелни или пръстеновидни части, отделен поток, който зависи от хидравличното съпротивление, общият дебит и хидравличен мрежова структура.
Когато серийно свързани отделните части преминават през всеки възел свързващи части остава постоянна:
Загуба на налягане в мрежата е равен на сумата на загубите на всеки един от обектите.
Успоредно свързване на всички части на мрежата е сумата от консумация на отделните области на разходи:
и загубата на налягане във всяка от секциите са свързани помежду си
При конструирането на изискванията за ефективност на главата
За мрежа, комплекс тръбопровод представени като съединения с мрежа сложно тръбопровода е представен като съединение с прости отделни порции, където. където първият конструирана съгласно паралелни части (в разходи сгъване), и след това се прибавя със загуба.
Характеристиките на мрежата произвеждат строителна линия изисква глава.
При прилагането на течността с помощта на операционната помпа точка се определя от изграждането на координатите на производителността на помпата и тръбопровода за налягане изисква линия.
Blind тръбопровод могат да бъдат представени като отделни клонове, всеки от които е сложен тръби. Писане система от уравнения за всеки един от браншовете, по отношение на клонове възел в случай, че получи за разделяне на потока от 1 до поток 2 и 3, с
Като цяло, проблемът е решен графично.
Източник отношение представени вливащи ГЛАВИ, потоци - възходящ линии необходимата главата.
В точката на пресичане на общите характеристики на източници и поглътители се определя от налягането и скоростта на потока на възела и отделните клонове.
Пример. Определя разпределение на разходите в стоманена тръба разклонена. три свързване резервоар (фиг. 2.7).
