Основы гидравлики. Гусев В.П. - 87 стр.

UptoLike

Составители: 

87
= V + bd (5.59)
С другой стороны, зная математическую зависимость общих затрат на
транспортировку жидкости от режимно-технологических и конструктивных параметров
(ур-е. 5.59) , представляется возможность практически реализовать вопрос об
оптимальном диаметре трубопровода. Для этого необходимо определить минимум
функции Э=f(d), что с математической точки зрения не составляет особого труда.
Необходимо заметить, что при нахождении любого из перечисленных
параметров (V, d, H), необходимо предварительное знание коэффициента
трения λ. Но как было установлено ранее, методика определения
коэффициента трения обусловливается, в первую очередь,
гидродинамическим режимом течения жидкости, который так же заранее
неизвестен из-за того, что неизвестна скорость течения. Это затруднение
легко можно преодолеть, если исключить скорость из выражения для
определения критерия Рейнольдса. Для этого, в уравнении для расчѐта
критерия необходимо заменить скорость на объѐмный расход жидкости, а
эквивалентный диаметр на гидравлический радиус:
=
=
4
=
4

=
4

. (5.60)
Из полученного выражения следует, что гидродинамический режим
течения сравнительно легко определяется по заданным расходам, объѐмному
V (м
3
/с) или массовому G (кг/с).
Тогда, в этом случае, можно заранее задаться поисковым вариантом
режима течения жидкости и заведомо определить соответствующую
формулу для расчѐта коэффициента трения =

. Далее находят
искомую величину (расход V или диаметр d при заданном напоре Н).
Принятый режим течения (область значений числа Re) должен быть
проверен, и в случае его несоответствия принятому значению, расчѐт
повторяется с уже новым значением критерия Re. Затем расчѐт может вновь
повториться. Подобный метод решения получил название метода
последовательного приближения. По окончании расчѐтов необходимым
условием завершения расчѐтов является проверка принятой скорости
движения жидкости: величина скорости течения не должна выходить за
пределы рекомендуемых значений, которые приводятся в справочной
литературе. Ниже в таблице приводятся некоторые справочные данные по
выбору скоростей течения.
В настоящее время с внедрением и использованием программных
методов расчѐта, решение задач по данному методу практически не вызывает
затруднений. Более того, значительно расширились возможности поиска
наиболее оптимальных режимно-технологических и конструктивных
параметров процесса транспортирования жидкостей.