КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Гідравлічні опори і втрати напору
Витрата рідини Витрата рідини по трубопроводах . (5) З урахуванням умов даного завдання витрату Qi=Q1=Q2=Q можна вважати в мережі сталою. При відомих значеннях Qi та Vi можна розрахуватидіаметр трубопроводу , (6)
де di -внутрішній діаметр трубопроводу, м; Qi - витрата рідини по трубопроводах, м3/с; Vі - середня швидкість течії рідини на відповідній ділянці, м/с. Сумарні втрати напору на всіх ділянках мережі пов’язані з гідравлічними опорами, що їх долає потік рідини під час її руху. Розрізняють втрати напору на тертя по довжині трубопроводу , які в загальному залежать від довжини, розмірів поперечного перерізу трубопроводу, шорсткості його внутрішніх стінок, в’язкості рідини, швидкості її руху, і місцеві втрати напору на окремих ділянках трубопроводів, де відбувається зміна швидкості як за величиною, так і за напрямом. Втрати напору на тертя. Втрати напору на тертя визначають за формулою Дарсі-Вейсбаха , (7) де λ - гідравлічний коефіцієнт тертя по довжині (коефіцієнт Дарсі); l - довжина трубопроводу, м; d - внутрішній діаметр трубопроводу, м; V - середня швидкість течії рідини, м/с; g - прискорення вільного падіння, м/с2. Гідравлічний коефіцієнт тертя λ (коефіцієнт Дарсі) у загальному випадку залежить від режиму течії рідини і відносної шорсткості поверхні труб. Режим течії рідини визначають за допомогою безрозмірного числа Рейнольдса Re. Для трубопроводів круглого перерізу число Рейнольдса обчислюється за формулою , (8) де - кінематична в’язкість рідини, м2/с. Кінематичну в'язкість можна вибрати за табл. Б.2 або брати з довідників. Експериментально визначено, що для трубопроводів круглого перерізу при Re ≤ 2320 існує ламінарний режим, при Re >4000 – турбулентний режим. При ламінарному режимі гідравлічний коефіцієнт тертя рекомендується визначати за формулою . (9) При турбулентному режимі коефіцієнт λ залежить у загальному випадку від числа Рейнольдса Rе та відносної шорсткості (Δе — еквівалентна шорсткість) і визначається за емпіричними формулами. При цьому розрізняють три області гідравлічних опорів — гідравлічно гладких труб, перехідну і квадратичну. Для області гідравлічно гладких труб коефіцієнт гідравлічного тертя λ визначається за формулою Конакова (10) або за формулою Блазіуса . (11) (11) Область гідравлічно гладких труб знаходиться в межах . У перехідній області для обчислення коефіцієнта λ використовується формула Альтшуля
. (12)
Значення еквівалентної шорсткості Δе для труб з різних матеріалів наведені в табл. Б.4. У квадратичній області опору (області гідравлічно шорстких труб) коефіцієнт λ може бути знайдений за формулою Нікурадзе (13) або за формулою Шифрінсона
. (14) Гідравлічний коефіцієнт тертя при турбулентному режимі можна визначити і графічно (додаток В). Для цього треба знати число Рейнольдса Re і відношення . Місцеві втрати напору. На місцевих гідравлічних опорах унаслідок зміни конфігурації потоку на коротких ділянках змінюються швидкості течії рідини за значенням і напрямком та утворюються вихори. Це є причиною місцевих втрат напору. Місцевими опорами є розширення та звуження трубопроводу, поворот, шайба, діафрагма, вентиль, засувка, кран, клапан тощо. Втрати напору на місцевих опорах визначають за формулою Вейсбаха , (15) де - коефіцієнт місцевого опору; V - середня швидкість течії рідини у місці перерізу місцевого опору, м/с.
Для вибору коефіцієнтів місцевих опорів можна скористатися даними табл. Б.6. Для зручності розрахунків визначають окремо втрати напору для всмоктувального і напірного трубопроводів, а потім їх підсумовують. Сумарні втрати напору на окремих ділянках мережі , (16) де Σhi - втрати напору на кожній ділянці, м; і - позначення ділянки; n - позначення місцевого опору; Vі - середня швидкість течії рідини на відповідній ділянці, м/с. Сумарні втрати напору у трубопровідній мережі складаються із сумарних втрат напору у всмоктувальному і напірному трубопроводах (2). У методичних вказівках розглянуто просту трубопровідну мережу, основні елементи якої наведені на рис.7.1.
Дата добавления: 2015-05-08; Просмотров: 4107; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |