Гидравлический расчет длинных трубопроводов

Определение длинных трубопроводов

Выше был рассмотрен расчет так называемых коротких (в гидравлическом смысле) труб. В этой теме рассматривается расчет длинных трубопроводов, в которых потери напора по длине значительно превышают потери напора на преодоление местных сопротивлений. В этом случае потерями напора от местных сопротивлений можно пренебречь или при необходимости учесть их суммарно увеличением потерь напора на трение по длине потока на 5 - 10 %, принимая

h_w = (1,05 - l,10) .h_f. (2 - 1)

Примерами длинных трубопроводов могут служить трубопроводы водопроводных сетей, сетей для транспортирования нефтепродуктов на значительные расстояния и т.д.

В зависимости от гидравлической схемы работы трубопроводы подразделяются на простые и сложные. Простым называется трубопровод, состоящий из одной линии труб (без ответвлений) с постоянным расходом по всей длине трубопровода. Простой трубопровод может иметь постоянный диаметр по всей своей длине (рис.2 - 1,а) или отдельных участков труб разного диаметра (последовательное соединение труб) (рис. 2 - 1,6).

Сложным называется трубопровод, состоящий из нескольких линий или имеющий переменный расход по длине вследствие отвода жидкости в узлах (местах разветвлений трубопровода) или непрерывной раздачи ее в пути. Сложные трубопроводы подразделяются на:

- параллельно-разветвленные (рис.2 - 1,в);

- тупиковые (рис.2 - 1,г);

- кольцевые (рис.2 - 1,д);

- с непрерывным путевым расходом жидкости (рис.2 - 1,е).

В параллельно-разветвленных трубопроводах имеет место разветвление труб с последующим соединением ветвей. Тупиковые водопроводы имеют основной трубопровод, называемый магистралью, и отходящие от него отдельные тупиковые трубопроводы (ветви). В кольцевом трубопроводе, в отличие от тупикового, концы разветвлений замкнуты в одно или несколько колец. Кольцевой трубопровод обеспечивает надежную и бесперебойную подачу воды за счет перераспределения расхода в сети. Мы будем рассматривать лишь гидравлический расчет длинных труб простого трубопровода и отдельных элементов сложного трубопровода. Методы гидравлического расчета сложных водопроводных сетей излагаются в курсе "Водоснабжение".

Гидравлический расчет длинных трубопроводов производится с целью определения геометрических размеров трубопроводов, предназначенных для пропуска определенного расхода жидкости или с целью установления гидравлических характеристик трубопровода - потерь напора и пропускаемого расхода - при известных размерах его. При гидравлическом расчете длинных трубопроводов часто используют так называемую "водопроводную" формулу.