 |
Расчет простого короткого трубопровода.
|
|
|
|
5.1.1. Короткий тупиковый трубопровод постоянного сечения.
При расчете коротких трубопроводов определению подлежат и линейные и местные потери напора (давления).
При истечении жидкости в атмосферу весьрасполагаемый статический напор в начале трубопровода расходуется на полные потери напора в трубе и на образование скоростного напора в конечном сечении трубопровода, т.е уравнение Бернулли для начального и конечного сечений выглядит:
Н = u2/2g + hП (2.5.11)
Полные потери напора складываются из линейных потерь и суммы местных потерь:
(2.5.12)
zТР - коэффициент сопротивления трубопровода, учитывающий и линейные и местные потери.
Скорость движения 
(2.5.13)
Расход 
, где m - коэффициент расхода трубопровода.
График взаимозависимости расхода и напора, построенный для трубопровода данного диаметра – характеристика трубопровода Q - H. В случае разности геометрических высот сечений начало линии не будет совпадать с началом координат, а начнется от значения ± НГ = (Z2 – Z1).
5.1.2. Соединения простых трубопроводов.
Последовательное соединение труб разного диаметра.
При последовательном соединении в одну нитку труб разного диаметра в уравнении Бернулли необходимо учитывать не только разность статических напоров в сечениях, но и разность скоростных напоров:
Н1 +u12/2g = H2 + u22/2g + hП (2.5.14)
Потери на каждом из последовательно соединенных участков:
hУЧ = hi + hм (2.5.15)
Полные потери в трубопроводе, состоящем из N участков:
hП = hУЧ 1 + hУЧ 2 + hУЧ3 +…+ hУЧ N = S hУЧ. (2.5.14)
Расход во всех трубах один и тот же:
Q1 = Q2 = Q3 =….= QN = Q. (2.5.17)
Характеристика трубопровода строится графическим суммированием потерь в каждой трубе.
Параллельное соединение
Потери напора во всех трубах, соединенных параллельно одинаковы:
|
|
|
hП = hУЧ 1 = hУЧ 2 = hУЧ3 =…= hУЧ N (2.5.18)
Общий расход равен сумме расходов в параллельных трубах
Q = Q1 + Q2 + Q3 +…+ QN (2.5.19)
Приняв по справочным данным или определив по (2.5.7) модули расходов К для каждой из труб, из системы уравнений по формулам (2.5.6; 2.5.16) можно определить потери напора hi и расходы в каждом из N параллельных трубопроводов:
; 
; … 
; Q = Q1 + Q2 + Q3=…= QN (2.5.20)
Потери напора 
(2.5.21)
Характеристики трубопроводов строится суммированием расходов во всех параллельно соединенных участках.
Соотношения справедливы и для случая, когда трубопроводы не сходятся в одной точке, но подают жидкость на одинаковую высоту под одинаковым давлением. Если эти условия не соблюдаются, то трубопровод рассматривается как сложный тупиковый.
Длинный простой трубопровод.
При расчете длинного трубопровода местные потери по сравнению с потерями по длине невелики и ими пренебрегают. На практике для определения полных потерь принимается коэффициент к потерям по длине:
hП = к hi (2.5.22)
Значения коэффициента зависят от назначения трубопровода (К = 1,1 -1,3).
Линейные потери рассчитывают по одному из известных методов (гидравлический уклон, удельные сопротивления, модуль расхода).
Сифон.
Сифон – короткий трубопровод, часть которого находится выше питающего резервуара. Расчет сифона заключается в определении его пропускной способности и предельной высоты подъема жидкости Z.
(2.5.23)
где 
-выражает нехватку давления в сечении трубопровода на высоте Z.
Кроме скоростного напора и потерь напора, при определении предельной высоты всасывания необходимо обеспечить кавитационный запас
Пропускная способность сифона: 
.
где Н – перепад высот в резервуарах, m - коэффициент расхода из выражения (2.5.13).
5.2. Особенности расчета сложных трубопроводов.
Сложный трубопровод состоит из магистрали и ответвлений. Расход по магистрали – транзитный Расход, отдаваемый в ответвления – попутный. Расход в точке – узловой (сосредоточенный).
|
|
|
Дырчатый трубопровод.
Расчетный расход по трубопроводу, в котором раздача производится равномерно по его длине, определяют по приближенной формуле:
Qр» Qт + 0,55q L (2.5.24)
где q – удельный расход на единицу длины;
0,55q L- средний попутный расход;
QТ – транзитный расход
Потери напора по длине определяют по обычным формулам:
hl = A Q2 L или hl = (Qр2 / K2 ) L или hl =i L.
|
|
|
