Графоаналитический способ решения

 

Решение задачи заключается в построении гидравлической характеристики трубопровода.

Задаваясь рядом значений расхода, определяем скорость движения жидкости, значение критерия Рейнольдса, коэффициента гидравлического трения и рассчитываем потери напора. Полученные данные приведены в таблице 5.

 

Таблица 5 – Данные для построения гидравлическеой характеристики трубопровода

 

Q, л/с				, м
2	0,27	26328	0,029	0,2
4	0,53	51682	0,026	0,68
6	0,8	78000	0,026	1,56
8	1,06	103363	0,025	2,63
10	1,33	129692	0,025	4,14
12	1,59	155045	0,025	5,92

 

По полученным данным строим гидравлическую характеристику трубопровода . Потери напора в трубопроводе составляют , этому значению потерь соответствует значение расхода .

Рисунок 69 – Гидравлическая характеристика простого трубопровода

 

 

31) Определить расход в трубе для подачи воды (вязкость ν = 0,01 Ст) на высоту H = 16,5 м, если диаметр трубы d = 10 мм; ее длина l = 20 м; располагаемый напор в сечении 1-1 трубы H_расп = 20 м; коэффициент местного сопротивления крана ξ₁ = 4; отвода ξ₂ = 1. Трубу считать гидравлически гладкой.

 

Рисунок 70 – К задаче 33

 

Решение:

Графоаналитический способ решения

 

Для решения задачи графоаналитическим способом строят характеристику сети трубопровода .

 

Потребный расход расходуется на подъем жидкости на высоту Н и преодоления сопротивления в трубопроводе:

 

Расчет проводят в следующей последовательности.

1.Задаются рядом значений расхода.

2. Определяется скорость движения воды в трубороводе: .

3. Рассчитывается критерий Рейнольдса: .

 

4. Определяется коэффициент трения. Для гидравлически гладких труб коэффициент трения рассчитывается по формуле Блазиуса: .

5. Рассчитываются потери напора в трубопроводе и потребный напор.

Результаты расчетов сведены в таблицу 6.

 

Таблица 6 - Данные для построения характеристики сети

 

Q, л/с				, м	НПОТР, м
0,025	0,32	3200	0,042	0,46	16,96
0,05	0,64	6400	0,035	1,57	18,07
0,075	0,96	9600	0,032	3,24	19,74
0,1	1,27	12700	0,03	5,34	21,84
0,125	1,59	15900	0,028	7,86	24,36
0,15	1,91	19100	0,027	10,97	27,47

 

По полученным данным строим характеристику сети.

 

Рисунок 71 – Характеристика сети простого трубопровода

 

По располагаемому напору  определяем искомый расход воды в трубопроводе .

 

 

32) Трубопровод с расходом жидкости  в точке М разветвляется на два трубопровода: 1-й с размерами , , второй с размерами , . В точке N эти трубопроводы смыкаются. Во втором трубопроводе установлен фильтр, сопротивление которого эквивалентно трубе длиной . Считая режим движения турбулентным в обеих ветвях (с последующей проверкой) и приняв коэффициент гидравлического трения λ = 0,03, определить расход и потерю напора в каждом трубопроводе. Плотность жидкости ρ = 900 кг/м³ и коэффициент динамической вязкости .

 

Рисунок 72 – Схема сложного параллельного трубопровода

 

Решение:

Аналитический способ.

Для решения задач сложного параллельного трубопровода аналитическим способом используем систему уравнений:

 

,

   Потери напора по каждой ветке составят:

,

 

где  - длина первой ветви, м;

 - скорость движения жидкости в первом трубопроводе, м/с;

 - приведенная длина второй ветви трубопровода, м;

 

,

 

Скорость движения жидкости по каждой ветке параллельного соединения выражаем через расход:

 

,

 

где Q - объемный расход, м³/с;

S – площадь живого сечения, м²,  .

,

 

Выражаем расход во второй ветке: , подставляя в формулу потерь, получаем выражение:

 

,

 

Проведя преобразования, получаем:

 

,

 

Подставляем известные значения в уравнение:

 

 

,

 

Решение этого уравнения проводим путем подбора расхода, задаваясь рядом значений неизвестной величины . Получаем 0,225 л/с = 13,5 л/мин.

Таким образом, расход в ветви два составит:

 

.

 

Определяем среднюю скорость движения жидкости в каждом трубопроводе:

 

,

 

,

 

Определяем режим движения по значению критерия Рейнольдса:

 

,

 

,

 

- в обеих ветках имеет место турбулентный режим движения.

Рассчитываем потери напора:

 

,

 

.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: