Последовательное соединение трубопроводов

Последовательный трубопровод состоит из нескольких труб различной длины и различного диаметра, соединённых между собой.

В каждом из этих трубопроводов могут иметься свои местные сопротивления. Течение в жидкости в такой трубе подчиняется следующим условиям:

ü расход на всех участках трубопровода одинаков, т.е. ;

ü потери давления (напора) во всём трубопроводе равны сумме потерь на каждом участке :

.

С учётом сказанного нетрудно получить уравнение для определения суммарных потерь давления, которое примет вид

,

где , , - гидравлическое сопротивление соответственно первого, второго, и третьего участков трубопровода,

- суммарное гидравлическое сопротивление всего трубопровода.

Величина суммарного сопротивления с учётом ранее полученной формулы для простых трубопроводов составит.

.

В общем случае выражение, описывающее суммарное гидравлическое сопротивление сложного трубопровода, будет выглядеть:

.

Полученное уравнение, определяющее суммарные потери давления, представляет собой характеристику сложного трубопровода, которая является суммой характеристик простых трубопроводов. Это уравнение позволяет узнать, какие энергетические характеристики должен иметь источник энергии, чтобы жидкость могла протекать по всему трубопроводу. Однако в конечной точке этой трубы энергия жидкости будет равна нулю. Если в конце трубы необходимо иметь какое-то давление (например, чтобы преодолевать нагрузку) к величине нужно добавить эту величину. Кроме того, т.к. в общем случае величина скоростного напора в начале и в конце трубопровода из-за разных диаметров различны, необходимо добавить и эту разницу к . В результате энергия, которой должен обладать источник, должна составлять

.

Если переписать это уравнение, заменив скорость жидкости отношением расхода к площади живого сечения , получим:

,

где коэффициент .

Окончательно характеристику сложного трубопровода можно записать в виде

.

Сумма в этом выражении - общее гидравлическое сопротивление сложного трубопровода.

Дата добавления: 2014-01-07