Студопедия — Линейное падение давления
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Линейное падение давления






В трубопроводах, транспортирующих жидкость или газы,

 

где dрл - линейное падение давления на участке, Па; R — удельное падение давления, т.е. падение давления, отнесенное к единице длины трубопровода, Па/м; l — длина трубопровода, м.

Исходной зависимостью для определения удельного линейного падения в трубопроводе является уравнение Дарси:

 

 

где l — коэффициент гидравлического трения (безразмерная величина); w2— скорость среды, м/с; r — плотность среды, кг/м3; d - внутренний диаметр трубопровода, м; G — массовый расход, кг/с.

Коэффициент гидравлического трения зависит от состояния стенки трубы (гладкая или шероховатая) и режима движения жидкости (ламинарное или турбулентное).

Поскольку гладкие трубы в технике транспортировки теплоты имеют ограниченное применение (в основном в теплообменных аппаратах), ниже приведены формулы для расчета коэффициента трения гладких труб без их подробного анализа:

Rе £ 2300 (ламинарное движение) Формула Пуазейля, l= 64/Re

 

Основное применение для транспортировки теплоты имеют шероховатые стальные трубы.

Шероховатую поверхность можно представить состоящей из ряда элементарных выступов k. В качестве первого характеристического параметра шероховатости принимают высоту выступа шероховатости, называемую абсолютной шероховатостью стенки. У большинства работающих стальных трубопроводов она составляет в зависимости от технологии изготовления труб и условий эксплуатации от 0,05 до 2 мм. В качестве второго характеристического параметра принимают отношение абсолютной шероховатости к радиусу трубопровода k/r, называемое относительной шероховатостью

При малых числах Rе коэффициент гидравлического трения имеет максимальное значение. С увеличением числа Rе коэффициент гидравлического трения монотонно уменьшается и при некотором значении Rепр практически достигает минимального значения, При дальнейшем увеличении числа Rе коэффициент гидравлического трения остается постоянным.

С достаточной для практических расчетов точностью принимают, что в так называемой переходной области, т.е. при 2300 < Rе < Rепр коэффициент гидравлического трения зависит как от эквивалентной относительной шероховатости k/r, так и от числа Rе, а при Rе>Reпр коэффициент гидравлического трения зависит только от k/r и не зависит от числа Rе.

Под эквивалентной относительной шероховатостью реального трубопровода понимается искусственная относительная равномерная шероховатость цилиндрической стенки, коэффициент гидравлического трения которой в области Rе > Rепр такой же, как и в данном реальном трубопроводе.

Полученная опытным путем зависимость коэффициента гидравлического трения стальных труб от числа Rе и относительной шероховатости хорошо описывается универсальным уравнением, предложенным АД. Адьтшулем

 

При Re =¥ формула Альтшуля переходит в формулу Шифринсона

l=0,11(kэ/d)0,25.

Принимая допустимое расхождение в коэффициенте гидравлического трения по формулам Альтшуля и Шифринсона равным З % получаем

Reпр = 568·d/kэ.

Поэтому при Reпр < 568·d/kэ коэффициент гидравлического трения должен определяться по формуле Альтшуля, а при Re >Reпр >568d/kэ по более простой формуле ЕЛ. Шифринсона. Чем меньше относительная шероховатость, тем больше значение Reпр. При Rе > Rепр практически имеет место квадратичная зависимость падения давления в трубопроводе от расхода.

На основе имеющихся материалов гидравлических испытаний тепловых сетей и водопроводов в СНиП 2.04.07-86 рекомендуются следующие значения абсолютной эквивалентной шероховатости, м, для гидравлического расчета тепловых сетей

Паропроводы 0,2 ·10-3

Водяные сети в условиях нормальной эксплуатации 0,5·10 –3

Конденсатопроводы и сети горячего водоснабжения 1· 10-3

В тепловых сетях обычно Rе>Reпр поэтому тепловые сети работают в квадратичной области.

Линейное падение давления в квадратичной области можно определять

Rл=ARG2/(r·d5.25), Па/м.

Диаметр трубопровода, м,

d=Ad·G0.38/(Rл·r)0,19.

Пропускная способность трубопровода, кг/с,

G=AG(Rл·r)0.5·d2,625.

При транспортировке жидкости, и в частности воды, т.е. при r = const приведенные выше формулы можно записать в следующем виде:

Rл=ARв G2/d5.25

d=Ad в·G0.38/Rл0,19

G=AG в·Rл0.5·d2,625.

Значения коэффициентов А и Ав приведены в справочной литературе.







Дата добавления: 2015-03-11; просмотров: 2258. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Классификация и основные элементы конструкций теплового оборудования Многообразие способов тепловой обработки продуктов предопределяет широкую номенклатуру тепловых аппаратов...

Именные части речи, их общие и отличительные признаки Именные части речи в русском языке — это имя существительное, имя прилагательное, имя числительное, местоимение...

Интуитивное мышление Мышление — это пси­хический процесс, обеспечивающий познание сущности предме­тов и явлений и самого субъекта...

Мотивационная сфера личности, ее структура. Потребности и мотивы. Потребности и мотивы, их роль в организации деятельности...

Классификация ИС по признаку структурированности задач Так как основное назначение ИС – автоматизировать информационные процессы для решения определенных задач, то одна из основных классификаций – это классификация ИС по степени структурированности задач...

Внешняя политика России 1894- 1917 гг. Внешнюю политику Николая II и первый период его царствования определяли, по меньшей мере три важных фактора...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия