Расчет сифонного трубопровода.

Сифонным называется трубопровод, часть которого располагается выше уровня жидкости верхнего резервуара. Они экономичны, но для его работы необходимо выполнить некоторые условия.

Рис. 46. Схема сифонного трубопровода

При расчете сифонного трубопровода необходимо определить:

- или максимальную величину вакуума в сифоне и диаметр трубы при заданном расходе ;

- или величину вакуума и расход при заданном диаметре трубопровода.

Для определения величины вакуума в сифонном трубопроводе воспользуемся уравнением Бернулли для сечений 1 - 1 и 2 - 2 относительно плоскости сравнения 0 – 0:

Для рассматриваемого случая:

сечение 1 - 1: ; ; ;

сечение 2 - 2: ; .

Так как в системе имеется вакуум, то задачу необходимо решать в абсолютных давлениях.

Принимаем, кроме того , тогда

(145)

Здесь - давление в сечении 2 - 2, оно меньше атмосферного, поэтому в расчетах необходимо использовать абсолютное давление.

Потери напора в левой части трубы до сечения 2 – 2:

, (146)

но

; ; ;

следовательно:

(147)

Подставив в (145), получим:

(148)

или

,

но

,

поэтому

,

а высота колена сифона

(149)

Для определения расхода необходимо написать уравнение Бернулли для сечений 1 - 1 и 3 - 3 относительно плоскости сравнения, проходящей через сечение 1 - 1:

или

,

где , , , - коэффициенты сопротивления входа, плавного поворота, резкого поворота и выхода соответственно.

Так как

,

тогда скорость движения жидкости по трубопроводу и расход:

,

, (150)

где - площадь живого сечения трубопровода, м².

Лекция 9.