Построение гидравлической характеристики трубопровода

Для построения характеристики трубопровода, т.е. зависимости потребного напора Н от расхода жидкости Q определяются величины приведенной высоты нагнетания ΔZ, суммарных потерь напора h на трение жидкости о стенки трубопровода h _три потерь напора на местных сопротивлениях h_м :

. (2.2)

Потери на трение определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:

, (2.3)

где - коэффициент гидравлического сопротивления – определяется расчетным путем.

Потери на местных сопротивлениях вычисляются по формуле:

. (2.4)

Для случая, когда трубопровод между рассматриваемыми сечениями состоит из труб одинакового диаметра, суммарно потери напора h определяются:

. (2.5)

Если трубопровод состоит из участков различного диаметра, то подсчитываются потери напора на каждом участке в отдельности и результаты суммируются.

Коэффициент Дарси определяется в зависимости от числа Рейнольдса:

и относительной эквивалентной шероховатости внутренней поверхности труб К_Э:

. (2.6)

Величины эквивалентной шероховатости для стальных труб приведены в таблице 2.2, рекомендуется принимать среднее значение .

Таблица 2.2

Показатель трубы	, мм
Новые бесшовные трубы
Новые сварные трубы	0,02-0,05
Сварные трубы с незначительной коррозией	0,03-0,10
Сварные старые, заржавленные трубы	0,10-0,20
Новые оцинкованные стальные трубы	0,30-1,50 0,10-0,20

Расчет коэффициента Дарси изложен в [2].

Для ламинарного режима при коэффициент Дарси рассчитывается по формуле Стокса:

. (2.8)

Для турбулентного режима течения жидкости коэффициент Дарси рассчитывается по эмпирическим и полуэмпирическим формулам:

в зоне гладкого трения ,

; (2.9)

в зоне смешанного трения ,

- формула Альтшуля; (2.10)

в зоне шероховатого трения для ,

- формула Шифринсона; (2.11)

для любых значений К_Э в зоне шероховатого трения:

- формула Прандтля-Никурадзе. (2.12)

График потребного напора строится по результатам гидравлического расчета трубопровода для 6-8 точек в диапазоне расходов (0-1,2) Q_Р .

Н=Z+h. (2.13)

Результаты гидравлического расчета трубопровода сводятся в таблицу 2.3

Таблица 2.3

Q, м^3/час	V, м/с	Re		Hтр, м	Нм, м	h, м	Z	H
0*Qр
0,2 Qр
0,4 Qр
0,6 Qр
0,8 Qр
1,0 Qр
1,2 Qр

По полученным расчетным значениям Q и H на миллиметровой бумаге в масштабе производится графическое построение гидравлической характеристики трубопровода в координатах Q-Н и определяется режимная точка, соответствующая проектной подаче Q_P и Н_потр, по которой производится подбор перекачиваемого насоса.

Дата добавления: 2015-07-02