Calculul conductelor simple și complexe

Prin conductă menționat simplu care nu conține ramificare pe fiecare dintre porțiuni a căror debit este menținută constantă.

Apoi ecuația debitului constant (ecuația de continuitate) poate fi scrisă ca:

Baza de calcul sunt simple prin conducte cu formula:

pentru a determina pierderile de frecare de-a lungul lungimii și

pentru a calcula pierderea de rezistențe locale

Pierderile totale este definită ca suma

cap necesară (în secțiunea inițială) se numește un cap, care este necesară pentru a crea deplasarea fluidului cu un debit Q din inițială la secțiunea finală.

CMH - presiunea statică determinată de diferența de înălțime Z1 și Z2 ale conductei și P2 presiune în secțiunea finală a conductei.

În general, formula de calcul a presiunii exprimată în termeni de consum:

. (Laminar). (2.25)

. m = 2 (turbulent). (2.26)

O caracteristică hidraulică a unei conducte de simplu numit dependenta de pierderile de presiune de curgere.

Pentru construcția părții hidraulice a caracteristicii: Nada în apropierea valorilor de cheltuieli pentru fiecare regim de curgere determinat, coeficientul rezistenței la frecare și pierderea capului calculat. În conformitate cu valorile obținute reprezentate grafic.

Având în consum, diametrul, rugozitatea, lungimea țevii și coeficientul de rezistență locală.

Necesare pentru a determina presiunea sau presiunea la capetele conductei.

Problema este rezolvată prin determinare directă:

a) numărul de viteză și Reynolds a regimului de curgere;

b) coeficientul de suprafață și de frecare;

b) pierderea de presiune (2,20) - (2.22).

Set: diametrul capului, rugozitate, lungimea țevii și coeficientul de rezistență locală.

Necesar pentru determinarea debitului în conductă.

Metoda de rezolvare a problemei depinde de regimul de curgere:

a) pentru regimul laminar problemă este rezolvată prin substituirea directă (2.25) în (2.26), care determină debitul;

b) pentru regimul turbulent prin aproximări succesive.

Când aproximări succesive se procedează după cum urmează:

a) cere debitul determină viteza de Re, coeficientul de frecare, pierderea valorilor Npotr. verificarea coincidenței predeterminată (de unică folosință) și presiunea calculată. Dacă Npotr> Rrasp reduce consumul.

b) solicitarea inițial l = 0,03 definit: k din (2.25) și se calculează debitul (2.24). L clarifica și a reveni la pasul anterior.

Calculele opresc la atingerea acuratețea cerută de 5%.

Definit: debitul, presiunea, rugozitatea suprafeței, lungimea țevii și coeficientul de rezistență locală.

Necesar pentru a determina diametrul conductei.

În expresia (2.25) este exprimată în funcție de diametrul numărului critic Rekr. în cazul în care sunt HCR - presiunea corespunzătoare la schimbarea regimului de curgere.

În cazul în care regimul laminar, diametrul este determinat de soluție simultană a ecuațiilor (2.24) și (2.25).

Dacă turbulent (H> Hc), valorile de setare ale diametrelor rezolva problema construirii unui program pentru un anumit Q până la o convergență predeterminată și presiune (de unică folosință).

Exemplul 1. Pentru a determina presiunea la intrarea conductei necesare pentru alimentarea cu apă, prin lungimea liniei l = 20 m, cu diametrul de 20 mm, rugozitatea suprafeței de 2,0 microni într-un rezervor umplut până la o înălțime h = 5 m la un debit de 1 l / s, la o temperatură cuprinsă apă 20 ° C

Decizie. Zona de curgere în secțiune a lichidului - un cerc,

Vom defini un mod de deplasare în conducta

.

regimul de curgere - turbulentă.

Definiți domeniul rezistenței hidraulice

.

Pentru câmp hidraulic țeavă netedă coeficient de frecare tragere

.

Pierdere de-a lungul conductei

Pierderi la ieșirea conductei din rezervor de viteză egală pierderea capului

.

Necesar cap conducta de admisie de 8,5 determinat la (plan de referință), m. .

.

Exemplul 2. în conducta principală, care este format din două părți, apa curge cu o temperatură de 20 ° C Caracteristici secțiuni: o primă secțiune: diametru 20 mm, lungime 40 m, rugozitate de 60 de microni, coeficientul de rezistență locală de 10; a doua secțiune: diametru 40 mm, lungime: 100 m, rugozitate de 20 microni, local x2 = coeficientul de rezistență 20. Se determină debitul de apă în conducta atunci când căderea de presiune asupra acestora constituie H = 20 m.

Intrări: m, m, m,

m 2; kg / m 3 m 2 / s.

Decizie. Pierderea capului în conducta

.

Noi rezolvarea problemei prin metoda aproximări succesive, solicitând inițial l = 0,03.

=

Pentru a calcula valorile rezistenței de curgere rezultate ale coeficienților

.

L Calculul de conduită pentru domeniul rezistenței hidraulice de tranziție

.

Pentru cea de a doua porțiune

.

.

Rafinare debitul conform formulei (2.27)

=

=

Rata relativă schimbare e <5 %.

A: 3 m / s = 0,74 l / s.

Exemplu. Pentru a determina diametrul unei conducte nou, oțel galvanizat, lungime 20 m, prin care o atm presiune diferențială va debit kg / s de apă la 50 ° C coeficient aerodinamic x = 5. Proprietățile de apă la t = 50 ° C: kg / m 3 m 2 / s. Pierderea de presiune în conducta

.

Decizie. Acceptate însemnând mm diametru.

; .

Coeficientul de frecare este calculat pentru rezistența hidraulică tranzitorie

.

Din moment. este necesar să se calculeze mai multe puncte, cu un diametru de mm.

Acceptăm mm diametru, viteza m / s.

regim de curgere este turbulent.

.

Pentru țeavă hidraulic dur.

Deoarece Pa, diametrul ar trebui să fie crescută

.

În continuare, vom construi dependența de diametrul pierderii capului la (Fig. 2.6).

numitele conducte complexe având ramificații porțiuni paralele sau inelare, un debit individual care depinde de rezistența hidraulică, debitul total și structura rețelei hidraulice.

Când porțiunile individuale conectate în serie curge prin fiecare nod porțiuni de legătură rămâne constantă:

Pierderea de presiune în rețea este egală cu suma pierderilor la fiecare dintre site-urile.

În paralel a tuturor părților rețelei este suma consumului pe domenii de cheltuieli:

și pierderea de presiune în fiecare dintre secțiunile sunt interconectate

În construirea performanța cap necesară

Pentru o rețea, o conductă complexă reprezentată ca și compuși ai conductei complicate de rețea este reprezentat ca un compus de porțiuni individuale simplu, în cazul în care. în care mai întâi construite în conformitate cu porțiunile paralele (la costuri de pliere), și apoi se adaugă cu pierderi.

Caracteristicile rețelei produc cap necesară liniei de construcție.

La aplicarea lichidului folosind un punct de funcționare a pompei se determină prin construirea în coordonatele performanței pompei și conducta de presiune linie necesară.

conducta Blind pot fi prezentate ca ramuri separate, fiecare dintre acestea fiind o conductă complicată. sistem de ecuații de scriere pentru fiecare dintre ramurile, în raport cu nodul de ramificare, în cazul în care vom obține pentru separarea fluxului 1 la fluxul de 2 și 3, cu

În general, problema este rezolvata grafic.

termeni Sursa reprezentat CAPETE care curge, curge - linii ascendent cap necesare.

La intersecția caracteristicilor totale ale surselor și a rezervoarelor este determinată de presiunea și debitul la nodul și ramurile individuale.

Exemplu. Se determină alocarea costurilor în conducta de oțel ramificat. trei rezervor de legătură (fig. 2.7).