Розрахунок простого трубопроводу

Гідравлічний розрахунок трубопроводів

Гідравлічний розрахунок трубопроводів проводиться з метою визначення основних геометричних параметрів для пропуску визначеної витрати рідини і втрат напору. В залежності від довжини трубопроводів і місцевих опорів розрізняють довгі й короткі, а також прості й складні трубопроводи.

Довгими називають трубопроводи, в яких місцеві опори значно перевищують втрати по довжині D h _м.о.<< D h _тер. Тому при розрахунках таких трубопроводів місцеві втрати не обчислюють, а приймають у розмірі 5¸10% від втрат по довжині. До них відносять усі магістральні водогони, нафтопроводи, каналізаційні колектори тощо.

Короткими називають такі трубопроводи, в яких втрати на місцеві опори порівняні з втратами по довжині (всмоктувальна труба насосу, сифонні трубопроводи, труби водоспусків тощо).

Простими називають трубопроводи, які не мають відгалужень. Складні трубопроводи мають відгалуження або контури - кільця.

Гідравлічний розрахунок простих трубопроводів зводиться до вирішення однієї з таких задач:

- визначення витрати Q (м³/с) при заданих довжині L (м), діаметрі трубопроводу d (м), напорі Н (м) і втрат напору D h, (м);

- визначення напору Н (м) при заданих Q, d, L і D h;

- визначення діаметру d (м) при заданих Q, Н, L і D h.

Розрахунки простого трубопроводу виконують у такій послідовності. Вважаємо, що по трубопроводу (рис. 35) довжиною L і d =const протікає рідина з Q=const. Тоді швидкість рідини . Припустимо, що рух сталий, рівномірний. Напір Н

Рис. 35. Схема до розрахунку простого трубопроводу.

витрачається на подолання втрат по довжині, втратами на місцеві опори можна знехтувати. Тоді гідравлічний ухил

. (2.88)

Визначення швидкості в простих довгих трубопроводах проводять за формулою Шезі:

, (2.89)

де С – коефіцієнт Шезі; R – гідравлічний радіус.

Підставимо швидкість в формулу витрати і отримаємо

. (2.90)

Позначимо - витратна характеристика трубопроводу.

Тоді формула (2.90) набуває вигляду:

, (2.91)

звідки гідравлічний ухил

. (2.92)

З рівнянь (2.88) і (2.92) отримаємо формулу для розрахунку необхідного напору:

, (2.93)

де - питомий опір трубопроводу (наводиться в довідкових матеріалах).

Дата добавления: 2014-01-11