double arrow

Гидравлический расчет трубопроводов


При гидравлических расчетах рассматривается несколько видов трубопроводов.

Простыми называют трубопроводы, которые не содержат разветвлений. Они могут быть соединены так, что образуют последовательное или параллельное соединения. Если трубопровод имеет несколько труб, выходящих из одного места, он называется разветвлённым. Трубопровод, содержащий как последовательное, так и параллельное соединение труб или разветвлений, называется сложным.

В основе расчёта трубопроводов лежит формула Дарси-Вейсбаха для определения потерь напора на трение по длине и формула Дарси для местных потерь.

При ламинарном режиме удобнее воспользоваться зависимостью, называемой законом Пуазейля:

(3.43)

или

(3.44)

Формулу Дарси – Вейсбаха обычно выражают через расход и получают

(3.45)

Коэффициент гидравлического трения или коэффициент Дарси при турбулентном режиме в общем случае зависит от числа Рейнольдса и относительной шероховатости . Если для так называемых гидравлически гладких труб шероховатость на сопротивление не влияет, то коэффициент однозначно определяется числом Rе. Для этого случая используют формулу Блазиуса:

(3.46)

Универсальной формулой, учитывающей одновременно оба фактора, являетcя формула Альтшулля:

. (3.47)

При малых значениях Rе и вторым слагаемым можно пренебречь и формула (3.48) обращается в формулу (3.47).

Наоборот, при больших значениях Rе и первое слагаемое делается ничтожно малым и формула (3.48) принимает вид:

. (3.48)

Для удобства использования формулы Альтшулля, как правило, используют график зависимости от числа Рейнольдса Rе.

Суммарная потеря напора в простом трубопроводе склады­вается из потерь на трение по длине и местных потерь

(3.49)

Формула, в принципе, справедлива для обоих режимов течения, однако при ламинарном режиме чаще используют формулу (24) с заменой в ней фактической длины трубопровода расчётной, равной lрасч = l + lэкв , где lэкв – длина, эквивалентная всем местным гидравлическим сопротивлениям в трубопроводе.

Если в трубопроводе необходимо обеспечить расход жидкости Q, то потребный для этого напор , т.е. пьезометрическая высота в начальном сечении , определяется формулой

(3.50)

где Нст – статический напор, включающий геометрическую высоту ∆z, на которую необходимо поднять жидкость в процессе её движения по трубопроводу и пьезометрическую высоту в конечном сечении трубопровода , т.е.

(3.51)

где ∑h –суммарные потери напора на сопротивление в трубопроводе.

Обычно потери выражают через расход и тогда формула (3.52) принимает вид

(3.52)

С достаточной степенью точности можно принять:

- для ламинарного режима течения:

; (3.53)




- для турбулентного режима течения:

(3.54)

Согласно формулам (3.54) и (3.55), характеристики потребно­го напора и Нпотр=f(Q) трубопроводов при ламинарном режиме течения представляют прямые линии, а при турбулентном – параболы 2-й степени.

(3.55)

Заказать ✍️ написание учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Сейчас читают про: