Гідравлічний розрахунок коротких трубопроводів
При гідравлічному розрахунку коротких трубопроводів враховуються як втрати опору по довжині, так і місцеві втрати опору. Якщо місцеві опори розташовані один від одного на відстані не менше 20 діаметрів труби, то в цьому випадку коефіцієнт опору даного місцевого опору практично не залежить від сусідніх опорів. Для визначення загальних втрат опору необхідно встановити коефіцієнт опору системи ζсист = Σζ..
При гідравлічному розрахунку коротких трубопроводів постійного діаметру можуть зустрітися наступні основні задачі:
1) відомі діаметр і витрата рідини в трубопроводі, а також типи місцевих опорів, вимагається визначити втрати опору;
2) відомі діаметр трубопроводу і втрати опору в ньому, вимагається визначити витрату рідини в трубопроводі;
3) вимагається визначити діаметр трубопроводу для пропуску заданої витрати при відомих втратах опору.
Перші дві задачі можна вирішити безпосередньо по формулах:
(22)
Третя задача розв'язується підбором, оскільки коефіцієнт опору системи також є складною функцією від діаметру труби, визначення якого є мета задачі. В цьому випадку слід будувати графік 
і по ньому знаходити діаметр, що відповідає рівності 
. Якщо втратами по довжині можна нехтувати і жоден з коефіцієнтів, що враховують місцеві опори, не залежить від діаметру труби, то діаметр трубопроводу визначається безпосередньо по формулі
|
|
|
. (23)
Цією ж формулою можна користуватися при рішенні задачі шляхом підбору. Заздалегідь визначається діаметр трубопроводу без врахування втрат опору по довжині. По цьому діаметру уточнюється коефіцієнт опору системи. Потім значення ζсист підставляється у формулу (23) і обчислюється уточнений діаметр трубопроводу.
Коли місцеві опори в трубопроводі розташовані на відстані менше 20d один від одного, то внаслідок відсутності інших прийомів розрахунку, що враховують взаємний вплив місцевих опорів, доводиться нехтувати цим впливом; при цьому розуміється, такий розрахунок носитиме тільки наближений характер.
Розрахунок сифона.
Сифон є коротким трубопроводом, по якому рідина рухається з живлячого резервуару А в приймальний В. Особливістю сифона є його здатність піднімати рідину на висоту Z над рівнем її в живлячому резервуарі. Принцип дії сифона заснований на утворенні вакууму в підвищеній частині сифона (в районі перерізу 2–2, що створює різницю тиску між атмосферним тиском, діючим на поверхню рідини в живлячому резервуарі А, і зниженим тиском в області вакууму в перерізі 2–2. Для того, щоб сифон почав діяти, треба заздалегідь заповнити його рідиною (наприклад, за допомогою спеціального насосу – вакууму).
|
|
|
Розрахунок сифона полягає у визначенні його пропускної здатності і граничного значення висоти Z, при якій сифон може ще працювати. Розрахунок пропускної спроможності сифонів проводиться по формулі
Q 
де через Н позначена різниця рівнів рідини в резервуарах А і В, а через 
– сумарний коефіцієнт опору трубопроводу.
Для розрахунку висоти Z припустимо, що резервуари А і В сполучені сифоновим трубопроводом. Напишемо рівняння Бернуллі для перерізів 1–1 і 2–2 щодо площини порівняння 0–0, співпадаючої з рівнем води в живлячому резервуарі A:
тут p2 – гідродинамічний тиск в перерізі 2–2;
υ – середня швидкість руху рідини в трубі;
Z – відстань від рівня рідини в резервуарі А до центру труби в перерізі 2–2;
Σζі – сума коефіцієнтів місцевих опорів трубопроводу між перерізми 1–1 і 2–2. Оскільки
то
(25)
і
. (26)
Оскільки граничне значення вакууму складає приблизно 10 м вод. ст., то, враховуючи наявність втрат опору в сифоні, а також неможливість великого пониження тиску в ньому, щоб уникнути кавітації висоту Z звичайно приймають не більше 7–8 м.
|
|
|
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 104; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!