Гидравлический расчет простого напорного трубопровода. Жуков Н.П. - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Раздел IV. Задаваясь исходными и расчётными данными разделов I и II задания, определить:
1) необходимую степень открытия задвижки для пропуска 0,75
Q
жидкости, определённого в разделе
II по трубопроводу постоянного сечения;
2) величину избыточного давления в сечении А–А (исходные данные раздела I);
3) время выравнивания уровней жидкости в резервуарах (исходные данные раздела I).
Методические указания
Задачи такого типа решаются с применением уравнения баланса напоров (уравнения Бернулли) для
установившегося движения потока реальной (вязкой) жидкости. Уравнение Бернулли составляется для
выбранных характерных сечений и имеет вид [1]:
n
h
gg
p
z
gg
p
z
∆∑+
ϑα
+
ρ
+=
ϑα
+
ρ
+
22
2
222
2
2
111
1
, (1)
где
z
1
и
z
2
–
геометрические высоты центров тяжести рассматриваемых характерных сечений над плос-
костью сравнения, м;
p
1
и
p
2
– давление на поверхности жидкости в питающем и приёмном резервуарах,
Н/м
2
;
21
, ϑϑ
– средняя скорость потока в выбранных характерных сечениях, м/с;
gg
2
,
2
2211
ϑαϑα
– скоростной
напор в данных сечениях, м (для ламинарного режима течения в круглой трубе коэффициент Кориолиса
(коэффициент кинетической энергии)
α
л
= 2; для турбулентного режима течения –
α
т
= 1); ∑∆
h
n
– сум-
ма потерь напора на пути между выбранными характерными сечениями, состоящая из потерь на трение
по длине ∆
h
l
и потерь в местных сопротивлениях ∆
h
M
, расположенных на трубопроводе и определяе-
мых по формулам, м:
∆
gd
l
h
l
2
2
ϑ
λ=
, (2)
∆
g
h
M
2
2
ϑ
ξ=
. (3)
Значения коэффициентов местных сопротивлений ξ приводятся в учебной и справочной литературе
[1 – 7]. К местным потерям напора относятся также потери при входе потока в трубопровод и при выхо-
де из него. Величина коэффициента гидравлического трения λ определяется в зависимости от режима
течения жидкости, материала труб и их срока службы (Приложение, табл. 3, 4).
Как правило, в качестве характерных сечений принимаются уровни жидкости в резервуарах – пита-
теле и приёмнике (для общего случая – в начале и конце схемы).
Для получения общего вида расчётного уравнения простого напорного трубопровода уравнение
Бернулли преобразуется относительно располагаемого напора:
n
h
gg
H
Σ∆+
ϑα
−
ϑα
=
22
2
11
2
22
, (4)
где
ρ
+−
ρ
+=
g
p
z
g
p
zH
2
2
1
1
– перепад гидростатических напоров в питателе и приёмнике, м.
Если площади характерных сечений (резервуаров) значительно превышают сечение соединяющего
трубопровода, то при составлении баланса напоров скоростными напорами жидкости в них можно пре-
небречь.
В данном случае уровни жидкости в резервуарах считаются постоянными и рассматриваются как пье-
зометрические уровни в питателе и приёмнике. Уравнение (4) при этом будет иметь вид:
gd
l
H
i
k
i
i
i
i
i
2
2
1
ϑ
ξ+λ=
∑
=
. (5)
Для случаев, когда площадь в одном из характерных сечений соизмерима с сечением трубопровода,
с помощью уравнения расхода [7], м
3
/с:
ii
Q
ωϑ==ωϑ=ωϑ= ...
2211
=
kk
ωϑ
= const, (6)
значения скоростей движения жидкости на любом рассматриваемом участке выражаются с учётом со-
отношения площадей поперечного сечения рассматриваемых участков трубопровода. В этом случае
расчётное уравнение простого напорного трубопровода приводится к виду, м:

Страницы