Гидравлика, гидравлические машины и гидропривод. Полякова Л.Е - 12 стр.

UptoLike

Расчет гидролиний.
Гидролинии бывают довольно сложные: имеются
ответвления, изменяются диаметры труб и материал. Для
удобства расчета гидролинии подразделяются на простые и
сложные. Простая гидролинияпрямая труба постоянного
диаметра. Сложные гидролинии имеют ответвления, однако
любую сложную гидролинию можно представить как
совокупность простых. Простая гидролиния гидравлически
определена, если известны гидродинамические напоры или
давления на ее концах, диаметр и расход жидкости. На
практике встречаются три задачи о простой гидролинии: в
первой требуется найти потери удельной энергии, во второй
диаметр, в третьейрасход жидкости.
Потери удельной энергии в простой горизонтальной
линии можно найти из уравнения Бернулли (рис 4):
;
22
2
22
2
2
11
1
∆Η+++=++
g
uР
z
g
uР
z
γγ
где вследствие постоянства расхода G=u
1
f
1
= u
2
f
2
= const и
постоянства диаметра, т.е. равенства площадей f
1
и f
2
, члены
уравнения
g
u
2
2
1
и
g
u
2
2
2
равны; а вследствие горизонтальности
трубы равны z
1
и z
2
. Тогда
γ
1
Р
-
γ
2
Р
=
Η или Н
1
-Н
2
=
Η ,
при этом необходимо иметь в виду, что потери удельной
энергии
∆Η
представляют сумму потерь удельной энергии
по длине и в местных сопротивлениях, т.е.
Η =
l
∆Η +
ζ
∆Η .
Первая задача о простой гидролинии.
Дано: расход жидкости, диаметр трубы, длина трубы,
температура жидкости напор в начале гидролинии,
гидролиния горизонтальная, местных сопротивлений нет.
Определить напор в конце гидролинии.
23
Расчет ведется по схеме:
→→→
=
=
=
ν
π
ud
f
Q
u
d
f
ufd
Re
4
2
2
2
)
Re
68
(11.0
Re
64
21
2
25.0
Re H
HHH
l
g
u
d
l
d
K
или
l
l
э
→∆Η→→
=+
=∆Η
+==
λ
λλ
λ
В первой задаче диаметр трубы может быть не задан,
тогда эта задача гидравлически не определена. В этом
случае, пользуясь рекомендациями по выбору оптимальных
значений скорости, значение скорости принимают и задачу
решают по схеме:
→→→→
==
=
=
Re
64
Re
4
Re
2
λ
ν
π
ud
d
f
u
Q
f
dfu
или
2
2
)
Re
68
(11,0
21
2
25.0
H
HHH
l
g
u
d
l
d
K
l
l
э
→∆Η→→
=+
=∆Η
+=
λ
λ
λ
.
Вторая задача о простой гидролинии.
Дано: расход жидкости, длина трубы, жидкость,
температура жидкости, напор в начале и конце гидролинии,
гидролиния горизонтальная, местных сопротивлений нет.
Определить диаметр трубы.
Расчет можно вести одним из трех способов: способ
попыток, способ последовательных приближений,
графическим способом. Рассмотрим графический способ
определения диаметра трубы.
Принимаем любое значение
d
1
и определяем ∆Н
1
по
схеме:
→→→→
==
=
=
Re
64
Re
11
4
1
1
11
1
1
2
1
1
Re
λ
ν
π
du
f
Q
u
d
f
ufd
или
l
g
u
d
l
d
Kэ
∆Η→→
=∆Η
+=
2
1
)
Re
68
(11.0
2
11
25.0
1
1
λ
λ
λ
.
24
                       Расчет гидролиний.                           Расчет ведется по схеме:
     Гидролинии бывают довольно сложные: имеются                                    πd 2                  u=
                                                                                                               Q
                                                                                                                                 Re =
                                                                                                                                        ud
                                                                               f=
ответвления, изменяются диаметры труб и материал. Для                d → f 
                                                                               → u 
                                                                                      ν
                                                                                        →
                                                                                        4                      f
удобства расчета гидролинии подразделяются на простые и
сложные. Простая гидролиния – прямая труба постоянного                      64          K 68                                           l u2
                                                                      λ=      илиλ=0.11( э + )0.25                        ∆Ηl =λ
                                                                                       1 +∆Hl =H2
диаметра. Сложные гидролинии имеют ответвления, однако                  →λ 
                                                               Re   Re
                                                                               →∆Ηl H  
                                                                                        d Re
                                                                                               →H2                                    d 2g
любую сложную гидролинию можно представить как
совокупность простых. Простая гидролиния гидравлически             В первой задаче диаметр трубы может быть не задан,
определена, если известны гидродинамические напоры или         тогда эта задача гидравлически не определена. В этом
давления на ее концах, диаметр и расход жидкости. На           случае, пользуясь рекомендациями по выбору оптимальных
практике встречаются три задачи о простой гидролинии: в        значений скорости, значение скорости принимают и задачу
первой требуется найти потери удельной энергии, во второй      решают по схеме:
                                                                                    Q                     πd 2                         ud                     64
– диаметр, в третьей – расход жидкости.                                        f=                    f=                         Re =                     λ=
     Потери удельной энергии в простой горизонтальной                u 
                                                                        → f 
                                                                               4
                                                                                 → d → Re →
                                                                                    u                                                  ν                      Re

линии можно найти из уравнения Бернулли (рис 4):
                      Р u2         Р    u2                          или
                 z1 + 1 + 1 = z 2 + 2 + 2 + ∆Η;
                      γ 2g          γ   2g                       λ =0,11(
                                                                            K э 68 0.25
                                                                               + )                   ∆Ηl =λ
                                                                                                                   l u2

где вследствие постоянства расхода G=u1f1= u2f2= const и       → λ → ∆Η l H
                                                                            d Re      1 + ∆H l = H 2
                                                                                              → H 2 .           d 2g

постоянства диаметра, т.е. равенства площадей f1 и f2, члены
            u2     u2                                                               Вторая задача о простой гидролинии.
уравнения 1 и 2 равны; а вследствие горизонтальности
           2g      2g                                               Дано: расход жидкости, длина трубы, жидкость,
                             Р Р                               температура жидкости, напор в начале и конце гидролинии,
трубы равны z1 и z2. Тогда 1 - 2 = ∆Η или Н1-Н2= ∆Η ,          гидролиния горизонтальная, местных сопротивлений нет.
                            γ    γ
                                                                    Определить диаметр трубы.
при этом необходимо иметь в виду, что потери удельной
                                                                    Расчет можно вести одним из трех способов: способ
энергии ∆Η представляют сумму потерь удельной энергии
                                                               попыток,    способ    последовательных     приближений,
по длине и в местных сопротивлениях, т.е.
                                                               графическим способом. Рассмотрим графический способ
                    ∆Η = ∆Η l + ∆Η ζ .
                                                               определения диаметра трубы.
                                                                    Принимаем любое значение d1 и определяем ∆Н1 по
            Первая задача о простой гидролинии.                схеме:
                                                                                        πd12                        Q                             u1d1                    64
                                                                                 f1 =                       u1 =                           Re =                    λ1 =
     Дано: расход жидкости, диаметр трубы, длина трубы,
температура жидкости напор в начале гидролинии,                      d1 → f1 → u1 
                                                                                          → Re →
                                                                                            4                       f1                             ν                      Re

гидролиния горизонтальная, местных сопротивлений нет.                   λ1 = 0.11(
                                                                                        Kэ 68 0.25
                                                                                          + )                       ∆Η 1 = λ1
                                                                                                                                l u2
Определить напор в конце гидролинии.                                        → λ1   
                                                               или               → ∆Η l .
                                                                                        d1 Re                                   d 2g

                             23
                                                                                    24