Расчет трубопровода с одним разветвлением

Параллельное соединение трубопроводов

Схема трубопровода приведена на рис. 11.4.

Рис.11.4

Особенности движения жидкости в системе параллельных трубопроводов (рис.11.4) состоят:

· в равенстве расходов на входе и выходе сумме расходов к каждой ветви;

· равенстве падения давления в каждой ветви разности давлений в начальном и конечном сечениях соединения.

(13)

Для параллельных ветвей с учетом зависимости (9) имеем

(14)

Присоединив к системе (14) первое уравнение (13) при известных гидравлических сопротивлениях ветвей и общем расходе , найдем расход в каждой ветви (см. рис. 11.5).

Рис.11.5

Разветвленные трубопроводы имеют одну точку, в которой исходит несколько потоков, или точку, в которой потоки сходятся. Случай, когда от одного источника энергии давления обеспечивается работа многих потребителей, встречается в большинстве машин различного назначения (см. рис.11.6).

Рис. 11.6

Очевидно, что

(15)

Считая, что в конце каждой ветви располагается потребитель, требующий для нормальной работы давления , и пренебрегая геометрическим напором, запишем уравнение Бернулли для ветви

.

(16)

С целью упрощения анализа примем во внимание соотношение между пьезометрическим и кинетическим напорами потока. Обычно в напорных ветвях давление составляет 10 … 25 Мпа, а скорость движения потока не превышает 5 м/с. А этом случае для ламинарного течения, течения когда коэффициент принимает максимальное значение равное двум, при давлении 10 МПа и плотности жидкости

,

(17)

что дает основание пренебречь вторыми слагаемыми в левой и правой частях уравнения (16). Тогда

; или .

(18)

Величина в этом случае представляет характеристику простого трубопровода и определяется коэффициентом гидравлического сопротивления и расходом жидкости

.

(19)

Если записать уравнение (18) для каждой ветви трубопровода и присоединить к ним равнение расходов (15), получим систему уравнений

.

(20)

Система уравнений (20) позволяет найти давление и расход жидкости источника гидравлической энергии, при которых будет обеспечено требуемое давление и расход на выходе каждого трубопровода системы. Согласование работы всех ветвей с входом будет при этом производиться за счет изменения гидравлических сопротивлений ветвей трубопровода. Достигается это за счет установки дополнительных регулируемых местных сопротивлений в ветвях трубопровода.

Дата добавления: 2013-12-13