Определение расчетных скоростей на отдельных участках

В данной работе задан объемный расход Q=450м³/мин.

 

Пусть W=12 м/с (рекомендованная скорость газа в кислородопроводе)

Тогда:

 

Стандартная стальная труба d₁ = 0,9м = 900мм.

Расчетная скорость:

 

,

 

что также входит в диапазон рекомендованных значений (11~15 м/с)

При расширении задаемся меньшей сокростью

 

Тогда:

Стандартная стальная труба d₂ = 1м = 1000мм.

Расчетная скорость:

 

,

Определение потерь напора на участках

Для расчета кинематической вязкости необходимо сначала рассчитать динамическую вязкость.

μ_о = 0,082·10^-3 Па·с - динамическая вязкость газа при 0 ^оС;

T = 303 К - температура газа;

С = 114 - постоянная для кислорода.

 

Тогда:

 

,

 

где ρ – плотность газа, μ – динамическая вязкость газа

1 участок. Для определения режима движения на первом участке рассчитаем число Рейнольдса:

 

 

Re₁>Re_кр (2320), следовательно режим движения турбулентный.

Рассчитаем толщину ламинарного подслоя:

 

 

Абсолютная шероховатость ∆=1мм.Тогда ∆ больше δ, имеем область гидравлически шероховатых труб.

Для гидравлически шероховатых труб λ рассчитывается по формуле Никурадзе

 

Определим коэффициент сопротивления b на первом участке.

Коэффициенты местных сопротивлений принимаем равными:

 

Ξ_{вентили} = 5*2=10;

ξ_{поворот на 90} = 4·1,2=4,8;

 

Следовательно, ∑ξ = 14,8.

Длина первого участка=450м

Таким образом потери на трение составят

 

 

Тогда местные потери составят:

 

2 участок. Для определения режима движения на втором участке рассчитаем число Рейнольдса:

 

 

Re₂>Re_кр=2320, следовательно режим движения турбулентный.

Рассчитаем толщину ламинарного подслоя:

 

 

Абсолютная шероховатость ∆=1мм. Тогда ∆ больше δ, имеем область гидравлически шероховатых труб.

Коэффициент трения λ₂ определяем по формуле Никурадзе:

 

 

Определим коэффициент сопротивления b на втором участке.

Коэффициенты местных сопротивлений принимаем равными:

 

ξ_{вентиля} =5.

ξ_{поворот на 90} = 1,2;

ξ_{резкое расширение} = .

 

Длина второго участка

Таким образом потери на трение составят

 

 

Тогда местные потери составят:

 

 

Общие потери составят

 

 

4) Уравнения Бернулли и определение давления на входе

При заданном давлении на выходе уравнение Бернулли позволяет определить давление на входе, которое необходимо знать для построения характеристики сети.

Уравнение Бернулли для изотермического процесса:

 

 

Выберем два сечения 1-1 и 2-2, для них  Будем исходить из того что режим у нас изотермический T=const. Также учтем .

Тогда уравнение примет вид:

 

 

Подставляем известные значения, для этого необходимо перевести давление из ати в Па, т.е. р = 12 ати = 12·9,81·10⁴ Па = 11,8·10⁵ Па,

 

Т = 30+273 = 303 К.

Т.е. водород необходимо подавать в сеть под давлением 12,08 ати чтобы потребляемое давление было 16,1 ати, что в Па не составляет шести процентов от Рнач. Следовательно нужно пересчитать потери и изменить скорость подачи кислорода для получения нужного результата.

Расчет плотности газа при данном давлении и температуре

 

 

Температура и давление газа при нормальных условиях:

 

Т_о =298 К, p_o = 1,013·10⁵ Па.

 

Температура и давление газа:

 

р = 12 ати = 12·9,81·10⁴ Па = 11,8·10⁵ Па,

Т = 30+273 = 303 К.

Определение расчетных скоростей на отдельных участках

В данной работе задан объемный расход Q=450м³/мин.

 

Пусть W=15 м/с (рекомендованная скорость газа в кислородопроводе)

Тогда:

 

Стандартная стальная труба d₁ = 0,8м = 800мм.

Расчетная скорость:

 

,

 

что также входит в диапазон рекомендованных значений (12~15 м/с)

При расширении задаемся меньшей сокростью

 

Тогда:

Стандартная стальная труба d₂ = 0,9м = 900мм.

Расчетная скорость:

 

,

 

что также почти входит в диапазон рекомендованных значений (12~15 м/с)

⇐ Предыдущая12

Поделиться: Р Р‡.Мессенджер ВКонтакте Одноклассники Telegram Twitter РњРѕР№ РњРёСЂ

Воспользуйтесь поиском по сайту: