Последовательное соединение
Рассмотрим систему из последовательно соединенных труб различных диаметров и длин. Такое соединение участков трубопровода называется последовательным, рис. 3.1. А В
Рис.3.1. Рис.3.2.
H = H1 + H2 + H3 + …+ Hn, где H1, H2 , H3, …, Hn – потери напора на 1, 2, 3, …n-ом участке. Учитывая, что для каждого участка последовательного соединения справедлива зависимость (1.7) и имея в виду, что на каждом участке расход одинаковый, запишем (3.2) в виде:
![]() Из (4.3) следует, что решение первой и второй задач при последовательном соединении участков трубопровода разного диаметра будет таким же как для простого трубопровода (трубопровода постоянного диаметра). Третья же задача, если в ней потребовать определения диаметров для всех участков, становится неопределенной, так как в этом случае уравнение (3.3) содержит n неизвестных. Для решения этой задачи необходимо задать диаметры труб для всех участков, кроме одного, который может быть тогда определен. Задача 3.1. Определить потери напора в стальном трубопроводе, состоящем из двух участков длиной l 1 = 120 м и l 2 = 250 м. Диаметры труб участков d 1 = 120 мм и d 2 = 100 мм. Расход воды в трубопроводе Q = 12,2 л/с, кинематический коэффициент вязкости воды принять равным n = 0,01 см2/с. Решение. В данном случае общие потери равны сумме потерь на каждом из участков. По справочнику определяем кЭ = 0,02 мм. Определяем последовательно для первого участка V1 = Аналогично для второго участка
V2 = 1,55 м/с; Re2 = 155414; Re2
Ответ: общие потери напора равны 6,23 м. Параллельное соединение При параллельном соединении участков трубопровода жидкость, подходя с общим расходом Q к точке их разветвления А, распределяется по параллельным участкам (ветвям, ответвлениям) и далее снова собирается в точке их соединения В, рис. 3.2. При параллельном соединение обычно задается 1.Суммарный расход до точки разветвления, 2. Основные данные для каждой ветви, т.е. длина, диаметр, абсолютная широховатость поверхности стенки, коэффициенты местных сопротивлений Основными задачами гидравлического расчета параллельного соединения являются: 1.Определение расходов Q1, Q2, Q3, …, Qn, на отдельных участках, соединенным параллельно. 2.Определение потерь напора Δh между точками А и В, на каждом участке. При решении задачи используется очевидное условие: суммарный (общий) расход Q равен сумме всех расходов во всех ветвях, т.е.
Для дальнейшего решения задачи представим, что в точках А и В установлены пьезометры (трубки, в которых жидкость поднимается на высоту, пропорциональную давлению в точке присоединения); так как концы всех трубопроводов соединяются в одних и тех же точках А и В, то потери на всех этих участках (ветвях) параллельного соединения одинаковы и равны Δh (Δh – разность показаний пьезометров установленных в точках А и В). Поэтому справедливо следующие равенство
Система уравнений (3.4) и (3.5) является исходной при решении задачи о параллельном соединении. На практике для расчета параллельного соединения часто используют метод характеристик; изложим его для дальнейшего применения при решении задачи 3.1 (число ветвей равно трем). При применении этого метода коэффициенты сопротивления трения параллельных ветвей не задается. Известными величинами являются: общий расход Q, диаметры труб ветвей
Для решения задачи в данном случае на графике Δh – Q производится построение характеристик всех трех ветвей, рис.3.3. Напомним, что для построения характеристик любой из трех ветвей назначается произвольно от 4 до 8 расходов и по назначенному произвольным образом расходу находится значение потерь Δh по формуле:
где l- длина ветви; d - диаметр трубы ветви; V=Q/S, S - площадь сечения трубы; Q- назначенный расход. Таким образом, на одном графике строятся все три характеристики. Далее, при некотором произвольном значении Δh
Задача 3.2. В водопроводной сети есть участок А-В с тремя параллельными ветвями (рис. 3.4). Определить потерю напора
Рис. 3.4
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|