Соединения простых трубопроводов

1. Последовательное соединение. При последовательном соединении участков с различными , , , , очевидно, справедливы соотношения

, . (3.27)

Эти уравнения определяют правило построения характеристик последовательного соединения труб. Пусть даны характеристики трех трубопроводов 1, 2 и 3 (рис. 3.11). Согласно (3.27) характеристика всего соединения M - N получается сложением потерь напора при одинаковых расходах, т.е. сложением ординат всех трех кривых при равных абсциссах.

а б

Рис. 3.11. Последовательное соединение простых трубопроводов:

а – схема; б – определение потерь напора

В общем случае скорости в начале и конце трубопровода разные, . Поэтому вместо (3.28) получаем

, (3.29)

где

, ,

и – площади сечений M и N трубопровода.

2. Параллельное соединение. В этом случае (рис. 3.12, а), пренебрегая разностью геометрических высот, получаем:

• расход в основной магистрали (вне разветвления)

; (3.30)

• потери напора в ветвях

, , ,

т. е.

– потери напора в параллельных трубопроводах равны между собой. Здесь

где и определяются в зависимости от режима течения формулами (3.25) или (3.26).

Следовательно, к (3.30) добавляются еще два уравнения:

, . (3.31)

Для определения трех расходов имеем систему трех уравнений (3.30) и (3.31).

Для построения характеристики параллельного соединения нескольких трубопроводов следует сложить абсциссы (расходы) их расходных кривых при одинаковых ординатах (рис. 3.12, б).

а б

Рис. 3.12. Параллельное соединение простых трубопроводов:

а – схема; б – определение потерь напора

3. Разветвленное соединение. Такое соединение образовано совокупностью нескольких простых трубопроводов, имеющих одно общее сечение – место разветвления (или смыкания) труб (рис. 3.13). Как и для параллельного соединения, расход в основной магистрали

. (3.32)

Запишем интеграл Бернулли для сечений M - M и 1 - 1 (разностью скоростных высот пренебрегаем):

. (3.33)