Напор, требуемый для преодоления сопротивления столба жидкости:
, где .
Скоростной напор:
Получим:
Hsk1=
Hsk2=
Hsk3=
Hsk4=
Hsk5=
Hsk6=
Расчет потерь напора.
Рассчитаем потери напора:
Для этого найдём значения критерия Рейнольдса для жидкости в первой трубе:
Получим:
ReI, 1=2307
Re I, 2=4383
Re I, 3=6459
Re I, 4=8766
Re I, 5=10842
Re I, 6=13148
Шероховатость трубы:
Для первой стальной трубы с большими отложениями примем
.
Тогда
Критические значения критерия Рейнольдса:
Поскольку все значения критерия Рейнольдса входят в интервал [ReКР1; ReКР2], то для смешанного турбулентного течения можно воспользоваться следующей формулой для расчета коэффициента трения:
Тогда потери на 1-м линейном участке трубопровода будут равны:
Потери на 2-м линейном участке трубы:
Шероховатость трубы:
Для второй новой стальной трубы примем: м.
Тогда:
Критические значения критерия Рейнольдса:
Поскольку первые 4 значения критерия Рейнольдса меньше ReКР1, течение гладкое турбулентное, и:
|
|
, получим:
Так как последние два значения Re принадлежат интервалу [ReКР1; ReКР2], то течение смешанное турбулентное, и:
, тогда
Потери напора на втором участке трубопровода:
, найдём:
Найдём потери напора в местных сопротивлениях.
Для этого выберем справочные значения коэффициентов местных потерь для соответствующих местных сопротивлений:
- вход в трубу;
-вентиль нормальный;
- внезапное сужение;
-отвод φ=90° ;
-выход из трубы;
· Тогда для I трубы:
· Для II трубы:
Местные потери на I участке:
, получим:
Местные потери на II участке:
Получим:
Тогда общие потери на I и II участках:
· На 1-м участке:
· На 2-м участке:
Общие потери:
Находим значение фактического напора:
Определение требуемого напора
Находим требуемый напор:
На основании проведённых расчетов построим кривую требуемого напора.
Подбор насоса
В данной работе подбор насоса заключается в поиске такого насоса, для которого рабочая точка, при совмещении с кривой требуемого напора, располагалась в пределах области насоса, и для которой обычный расход qv был равен заданному для трубопровода расходу или отличался от него в большую сторону. При этом излишек расхода может быть погашен путем перекрытия запорного устройства.
С помощью насоса для обеспечения расхода жидкости м3/с= м3/час, необходимо создание требуемого напора Hтреб=38м.
|
|
Подберём насос для обеспечения таких условий:
Марка | Q, м3/с | Н, м столба жидкости | n, 1/с | ηн | Электродвигатель | ||
Тип | Nн, кВт | ηдвиг | |||||
Х8/30 | 2.4·10-3 | 24 | 48.3 | 0.50 | АО2-32-2 | 4 | 0.82 |
Определим рабочую область для необходимого расхода жидкости:
м3/с;
м3/с.
Найдем напоры, соответствующие таким расходам:
Из соотношения , подставляя H1=24 м, qv1=2.4·10-3 м3/с и соответственно м3/с и м3/с найдем м; м.
По трем имеющимся точкам построим кривую насоса.
qv·103, м3/с | 1.92 | 2.4 | 2.88 |
H, м | 37.5 | 24 | 16.67 |