Гидравлический расчет простого составного трубопровода

, ,

Расчеты простых трубопроводов сводятся к трем типовым задачам: определению напора (или давления), расхода и диа­метра трубопровода. Далее рассмотрена методика решения этих задач для простого трубопровода постоянного сечения.

Задача 1. Дано: размеры трубопровода и шероховатость его стенок , свойства жидкости , расход жидкости Q.

Определить требуемый напор Н (одну из величин, составля­ющих напор).

Решение. Составляется уравнение Бернулли для течения заданной гидросистемы. Назначаются контрольные сечения. Выбирается плоскость отсчета Z(0.0), анализируются начальные условия. Составляется уравнение Бернулли с учетом начальных условий. Из уравнения Бернулли получаем расчётную формулу типа ٭. Уравнение решается относительно H. Определяется число Рейнольдса Re и устанавливается ре­жим движения. Находится значение в зависимости от режима движения. Вычисляются Н и искомая величина.

Задача 2. Дано: размеры трубопровода и ,шероховатость его стенок , свойства жидкости , напор Н. Определить расход Q.

Решение. Составляется уравнение Бернулли с учетом приве­денных ранее рекомендаций. Уравнение решается относительно искомой величины Q. Полученная формула содержит неизвест­ный коэффициент ,зависящий от Rе. Непосредственное на­хождение в условиях данной задачи затруднено, так как при неизвестном Q не может быть заранее установлено Re. Поэтому дальнейшее решение задачи выполняется методом последователь­ных приближений.

1 приближение: R_e → ∞

, определяем

2 приближение:

, находим λ^II(R_e^II,Δ_э) и определяем

Находится относительная погрешность . Если , то решение заканчивается (для учебных задач ). В противном случае выполняется решение в третьем приближении.

Задача 3. Дано: размеры трубопроводов (кроме диаметра d), шероховатость его стенок , свойства жидкости , напор Н, расход Q. Определить диаметр трубопровода.

Решение. При решении этой задачи возникают затруднения с непосредственным определением значения , аналогичные задаче вто­рого типа. Поэтому решение целесо­образно выполнять графоаналитичес­ким методом. Задается несколько зна­чений диаметров .Для каждого находится соответствую­щее значение напора Н при заданном расходе Q (п раз разрешается задача первого типа). По результатам расче­тов строится график . По графику определяется искомый диаметр d, соответствующий заданному значению напора Н.