Графическая характеристика потребного напора.

Формула (6.1) является основной для расчета простых трубопроводов. По ней можно построить кривую потребного напора в зависимости от расхода жидкости в трубопроводе. Такая зависимость называется характеристикой потребного напора. Рассмотрим методику построения такой зависимости (рис. 6.2).

Рисунок 6.2 – Кривая потребного напора

Этап первый. Используя формулу , определяем значение критического расхода Q_кр, соответствующее Re_кр = 2300. Очевидно, что для всех расходов, расположенных левее Q_кр, в трубопроводе будет ламинарный режим движения; а для расходов, расположенных правее Q_кр – турбулентный.

Этап второй. Рассчитываем значения потребного напора Н₁ и Н₂ при расходе в трубопроводе, равном Q_кр по формуле (6.1) предполагая, что Н₁ – результат расчета при ламинарном режиме течения жидкости, а Н₂ – при турбулентном.

Этап третий. Строим характеристику потребного напора для ламинарного режима течения, причем эта характеристика имеет линейную зависимость.

Этап четвертый. Строим характеристику потребного напора для турбулентного режима течения, и эта характеристика представляет собой криволинейную линию, близкую к параболе второй степени.

Рисунок 6.3 – Характеристика потребного напора при ламинарном (а) и турбулентном (б) режимах

На рис. 6.3 изображена зависимость потребного напора от расхода жидкости в трубопроводе при ламинарном и турбулентном режимах течения.

Величина Н_ст положительна в том случае, когда жидкость поднимается или движется в полость с повышенным давлением; и отрицательна при опускании жидкости или движении в полость с разряжением. Точка пересечения кривой потребного напора с осью абсцисс при Н_ст = 0 (точка А) определяет расход при движении жидкости самотеком, то есть за счет лишь разности геометрических высот ∆z. Потребный напор в этом случае равен нулю, т. к. давление в начале и в конце трубопровода равно атмосферному. Такой трубопровод называется самотечным.