Истечение трубопровода под уровень.

В этом случае уравнение Бернулли будет иметь несколько иной вид.

Выбираем плоскость сравнения 0-0 таким образом, что все сечения трубопровода лежат на плоскости. Выбираем расчетные сечения:

1-1 - по свободной поверхности жидкости в напорном резервуаре,

2-2 - по свободной поверхности жидкости в приемном резервуаре.

Запишем исходный вид уравнения Бернулли:

z1 + P1/γ+α1V21 /2g=z2+P2/γ +α2V22/2g+∑h1-2.

В сечениях 1-1 и 2-2 известны следующие величины (cм. рис. 50):

Z1=H1, P1=Pатм, V1=0, (так как приток и отток из резервуара равны между собой), Z2=H2, P2атм, V2=0.

Таким образом, после подстановки указанных величин в исходное уравнение, получим конечный вид уравнения Бернулли для случая, представленного на рисунке 50:

H1+ Pатм./γ= H2+ Pатм./γ+∑h1-2,

H1=H2+∑h1-2.

В уравнении пока неизвестны потери напора (∑h1-2). Они рассчитываются аналогично потерям в простом гидравлически коротком трубопроводе.

Рисунок 50 - Трубопровод с истечением под уровень.

 

Сифонный трубопровод.

Сифонным трубопроводом (сифоном) называют самотечную трубу, часть которой расположена выше горизонта жидкости в сосуде, который ее питает (рис. 51).

Ограничимся рассмотрением истечения из сифона под уровень. Для действия сифона из него необходимо предварительно удалить воздух и создать в нем первоначальное разрежение. После заполнения его жидкостью начнется движение из верхнего сосуда в нижний. Движение происходит под действием разности уровней.

Рисунок 51 - Сифонный трубопровод.

 

В том, что жидкость в такой трубе будет двигаться, можно убедиться из следующего. Наметим сечение трубы n-n и обозначим превышение его над горизонтом жидкости: в левом сосуде – через h1, в правом сосуде – через h2.

Если предположить, что жидкость, заполняющая сифон, находится в покое, то можно написать:

- давление в сечении n-n с левой стороны p1= pатм – h1γ

- давление в сечении n-n с правой стороны p2=pатм – h2γ

Как видно, p1> p2 (т.к. h1 < h2); отсюда понятно, что жидкость в трубе не может находиться в покое: она будет двигаться слева направо, т.е. в сторону меньшего давления.

Характерным для сифона является то, что в нем имеет место вакуум. Наибольшая величина вакуума будет в сечении, наиболее высоко расположенном, т.е. в сечении n-n.

Найдем максимальную величину вакуума (hвак)max в сифоне. С этой целью наметим по линии n-n, где ищем вакуум, сечение 2-2 и составим уравнение Бернулли для сечения 1-1 (проходящим по уровню жидкости в питающем сосуде) и 2-2. Плоскость сравнения 0-0 расположим также по уровню жидкости в левом сосуде.

Тогда общий вид уравнения можно преобразовать следующим образом:

z1+ P1/ γ + α1V12/2g=z2+P2/γ+α2V22/2g + ∑h1-2.

z1=0; P1/γ=Pатм/γ; α1V12/2g=0; V1≈0

z2=h1; P2/γ=Pn/γ; α2V22/2g=αV2/2g;

где: V- скорость в трубе; pn- давление в сечении n-n.

Pатм/γ=h1+Pn/γ+αV2/2g+∑h1-n

Потери напора можно определить по обычной формуле:

∑h1-n!×V2/2g,

где: ζ!= (ζ+λ L/d) – общий коэффициент сопротивления системы.

После преобразования получим следующий вид уравнения:

Pатм/γ-Pn/γ=h1+αV2/2g+(ζ+λL/d)V2/2g.

Но Pатм/γ-Pn/γ=(hвак)макс,

Тогда (hвак)макс = h1+αV2/2g+(ζ+λL/d)V2/2g.

По этой формуле можно рассчитывать вакуум в любом сечении трубы, но (hвак)макс должен быть меньше допускаемого (hвак)доп, в противном случае может возникнуть кавитация. Обычно (hвак)доп = 6-7 м. вод. ст.

 






Дата добавления: 2016-06-15; просмотров: 1457; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.023 сек.