Основные расчетные формулы в расчете трубопроводов

Гидравлический расчет простых трубопроводов.

Гидравлический расчет простых трубопроводов сводится к расчету одной из трех задач.

№	Известные величины	Неизвестные величины
	λ, l, d, ∆экв., μ, Q, PH, zH, zK	Pk, (PH - PK = h)
	λ, l, d, ∆экв., μ, PH, PK, h, zH, zK	Q
	λ, l, ∆экв., μ, PH, PK, h, zH, zK	d

1) Уравнение Бернулли для конечного и начального сечения трубопровода (жидкость вязкая).

Z_н + p_н /gρ = z_к + pк /gρ + h_н-к.

2) Уравнение неразрывности

Q = ωV =πd²V/4 = const

3) Потеря напора между начальным и конечным сечениями.

H_н-к = h_тр + h_м

4) Потеря на трение

h_тр. = λlV²/d2g

Re < 2320 λ = 64/Re

2320 < re < 10/экв λ = 0,3164/Re^0,25

λ =

10/экв < Re < 500/экв λ = 0,11(68/Re +экв)^0,25

Re > 500/экв λ = 0,11экв^0,25

5) Местное сопротивление

h_м = ζV²/2g

Примеры:

1. Расчет всасывающей линии насоса.

d насосы

h_вс 2

l

1 1

Принимаем расчетное сечение 1-1 на поверхности воды в резервуаре, 2-2 перед входом в насос. Плоскость сравнения совместим с сечением 1-1. На поверхности воды в резервуаре давление равно атм., а перед входом в насос давление определяется величиной вакуума. h_вс – высота всасывания.

z₁ + p₁ /gρ₁ + U₁²/2g = z₂ + p₂ /gρ₂ + U₂²/2g + h_1-2

z₁ = 0; P₁ = P_атм.; U₁ = 0; Z₂ = h_вс.;

P_атм/gρ = p₂ /gρ + h_вс. + U₂²/2g + λlU₂²/d2g +ΣζV²/2g.

h_вс. = (P_a – P₂)/gρ

h = h_вс. - U₂²/2g(1+λl/d+Σζ)

Высота всасывания всегда меньше вакуумметрической высоты, так как часть вакуума расходуется на создание скоростного движения, а также на преодоление потерь. Для надежности работы насосов h вакуумметрическое принимают меньше 6-7 м, потому что при низких давлениях вода переходит в парообразное состояние, что приводит к разрыву столба жидкости.