Турбулентный режим истечения

Самотечный слив и налив нефтепродуктов

Трубы из углеродистых сталей

Днар, мм	Марка стали	Толщина стали, мм
Сварные прямошовные трубы
	Сталь обыкновенная ВСт4сп5	7; 8; 9
	Сталь углеродистая 0,8; 10; 15; 20	7; 8; 9
	Сталь обыкновенная ВСт3сп5
	Сталь обыкновенная ВСт2сп5	7; 8
		6; 7; 7,6
		6; 7
Сварные спирально-шовные трубы
	ВСт3сп5
	ВСт3сп5	5; 6
	ВСт3Гпс5	4,5; 5

Приложение 5

(к разделу 13 методических указаний «Расчет железнодорожной эстакады»)

Если слив из цистерны происходит при турбулентном режиме течения (параметр Рейнольдса >2000),то время слива определяется по формуле:

, (5.1)

где F -эллиптический интеграл первого рода; Е -эллиптический интеграл второго рода.

Эллиптические интегралы F и Е берутся при модуле и амплитуде . Значения τ₀, а и b определяются по формулам, приведенным в табл. 5.3.

В формулах приняты следующие обозначения:

m - коэффициент расхода; f - площадь поперечного сечения трубопровода; d -диаметр сливного трубопровода; D₁ - диаметр котла цистерны; D₂ - диаметр горизонтального резервуара-приемника; L₁ - длина котла цистерны; L₂ - длина горизонтального резервуара-приемника; F₂ - площадь зеркала нефтепродукта в вертикальном резервуаре – приемнике.

Время слива при турбулентном режиме истечения можно определить по упрощенной формуле:

, (5.2)

где k_с –коэффициент, определяемый по графику (рис. прил. 5.1).

Коэффициент расхода при сливе под уровень жидкости определяется по формуле:

; (5.3)

при сливе в атмосферу через сливной трубопровод или непосредственно через патрубок коэффициент расхода

, (5.4)

где l -коэффициент гидравлического сопротивления; l -длина трубопровода; d -диаметр трубопровода; S z -сумма коэффициентов местных сопротивлений трубопровода и сливного прибора.

Рис. приложения 5.1. Кривая зависимости коэффициента k_с от k.

Коэффициент гидравлического сопротивления l при турбулентном режиме истечения изменяется в сравнительно узких пределах. Поэтому определение коэффициента расхода производится в следующем порядке. Так как истечение нефтепродукта из цистерны при турбулентном режиме происходит, как правило, в области действия закона Блазиуса, задаются значением l в пределах 0,017-0,042 и подставляют в формулу. Затем определяют начальную w_н и конечную w_к скорости истечения нефтепродукта из цистерны по формулам:

, (5.5)

где - возможный уровень нефтепродукта над концом сливного трубопровода в резервуаре – приемнике в начале слива; z_2k -тот же уровень в конце слива.

По найденным скоростям истечения определяют начальное и конечное значения параметра Рейнольдса, и по формуле Блазиуса подсчитывают λ_н и λ_к. Принятая в начале величина l должна соответствовать среднеарифметическому λ_н и λ_к.

Когда слив нефтепродукта начинается при наличии , значение Н – уменьшается на эту величину.

Значения коэффициентов местного сопротивления при турбулентном режиме можно принимать по табл. 11.16.

Гидравлическое сопротивление шлангов учитывается в формуле для потери напора коэффициентом λ_шл =0,10.

Таблица приложения 5.1

Коэффициенты местных сопротивлений при турбулентном режиме

Наименование сопротивления	z
Вход в трубу с острыми краями Вход в трубу, если она вдается внутрь резервуара Угольник с углом поворота 45^0 Угольник с углом поворота 90^0 Тройник Задвижка открытая Фильтр для светлых нефтепродуктов Фильтр для темных нефтепродуктов Колено плавное с углом поворота 90^0 Плавный переход Внезапное расширение потока	0,50 1,00 0,44 1,32 0,32 0,15 1,70 2,20 0,23 0,26 1,00

Дата добавления: 2014-10-23