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

Гидравлический расчёт трубопроводов. Уравнение Бернулли в этом случае имеет вид:




Уравнение Бернулли в этом случае имеет вид:

.

Потери напора зависят от режима движения жидкости (ламинарный и турбулентный) и делятся на две группы:

1) потери напора, распределенные по длине потока (линейные) , – потери, затрачиваемые на преодоление сопротивления трения, которые определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:

;

2) местные потери напора – потери, вызываемые резким изменением конфигурации границ потока и определяемые по формуле Вейсбаха:

.

В некоторых случаях для определения потерь напора используют также формулу Шези:

,

а потери давления на трение по длине находят по формуле:

,

где – эквивалентный диаметр трубопровода.

При ламинарном режиме движения коэффициент гидравлического трения является функцией только числа Рейнольдса и определяется по формуле:

,

а потери по длине могут быть найдены по формуле Пуазейля:

.

Для области гидравлически гладких труб, когда число Рейнольдса удовлетворяет условию

для определения коэффициента можно использовать формулу Кольбрука (формула Конакова):

.

Если число Рейнольдса находится в интервале:

,

то труба работает в переходной области сопротивления. Для указанной области коэффициент Дарси можно вычислить по формуле Альтшуля:

.

Если число Рейнольдса удовлетворяет условию

то в этом случае область сопротивления будет квадратичной и коэффициент гидравлического трения может быть определен по формуле Шифринсона:

,

а для новых стальных и чугунных водопроводных труб можно найти по формуле Шевелёва:

.

Границы областей применения формулы для определения коэффициента гидравлического трения можно найти по следующему графику:

R
Квадратичная зона
Переходная зона
Зона гладкого трения

Рис. 3.1. Зоны гидравлического сопротивления.

Местные сопротивления вызывают изменение величины или направления скорости движения жидкости на отдельных участках трубопровода, что связано с появлением дополнительных потерь напора.

В случае внезапного расширения трубопровода, местные потери напора определяются по формуле:

.

При внезапном сужении трубопровода потери можно определить так:

,

где – коэффициент сжатия струи определяется либо по таблицам, либо по формуле Альтшуля:

,

где – степень сжатия потока.

В случае входа в трубу из резервуара коэффициент местного сопротивления следует принимать:

- при острых входных кромках – ;

- при закругленных кромках – ;

- при весьма плавном входе – .

При выходе жидкости из трубы в резервуар, в реку и так далее коэффициент местного сопротивления принимают равным = 1,0, причем это значение отнесено к средней скорости в сечении перед сопротивлением.

Так как коэффициент местного сопротивления при малых числах Рейнольдса зависит от последнего, то необходимо учитывать это по формуле:

,

где – поправочный коэффициент, зависящий от местного сопротивления (табл. П-23);

– табличное значение коэффициента местного сопротивления для квадратичной зоны.

Основные данные для расчёта местных сопротивлений представлены в приложении, табл. П-28.

При гидравлическом расчёте напорных трубопроводов необходимо различать “короткие” и “длинные” трубопроводы и в случае “длинного” трубопровода потери в местных сопротивлениях можно не учитывать.

Основное уравнение равномерного движения имеет вид:

,

где – коэффициент Шези.

Для определения коэффициента Шези, в частности, можно использовать формулу Манинга:

.

При пропуске постоянного расхода по трубопроводу постоянного поперечного сечения используется формула:

,

где – расходная характеристика.

При последовательном соединении труб напор складывается из суммы потерь напора на отдельных участках:

.

При параллельном соединении труб расход складывается из сумм расходов на отдельных линиях:

.

 







Дата добавления: 2015-08-27; просмотров: 2127. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.004 сек.) русская версия | украинская версия