Гидравлика трубопроводных систем

Содержание

Введение

Задание

Расчет сложного трубопровода

Расчет дополнительного контура

Список используемой литературы

Введение

Простым трубопроводом называют трубопровод без ответвлений.

Сложный трубопровод в общем случае представляет собой совокупность последовательных, параллельных соединений простых трубопроводов и их разветвлений.

Разветвленным трубопроводом называется совокупность нескольких простых трубопроводов, имеющих одно общее сечение - место разветвления (или смыкания) труб. Жидкость движется по трубопроводу в результате того, что его энергия в начале трубопровода больше, чем в конце.

Одной из основных задач по расчету разветвленного трубопровода является следующая: известен потребный напор в узловом сечении А, все размеры ветвей, давления в конечных сечениях и все местные сопротивления; определить расход в сечении А и расходы в отдельных трубопроводах. Возможны и другие варианты постановки задачи, решаемой с помощью системы уравнений и кривых потребного напора.

Расчет сложных трубопроводов часто выполняется графоаналитическим способом, т. е. с применением кривых потребного напора или характеристик трубопроводов. Характеристикой трубопровода называется зависимость гидравлических потерь в трубопроводе от расхода

Задание

Определить расходы воды в ветвях разветвленного трубопровода (без дополнительного контура), напоры в узловых точках А, Б, В и диаметр участка 8 при следующих исходных данных:

1.      Напор жидкости на выходе из насоса, Н=60, м.

2.      Подача насоса Q=60, л/c.

3.      Длина участков трубопроводов

, , , , ,

, , , , , , , , км.

4.      Диаметр участков трубопровода

, , , , , , , , , , м.

5.      Геометрическая высота конечного сечения участков трубопровода

, , , м.

6.      Давление на выходе из участков трубопровода

, , , МПа.

Каким должен быть напор насоса дополнительного контура, если трубопровод 1 закрыт, движение воды происходит по дополнительному контуру, расходы воды в трубопроводах 3, 5, 6 остались прежними?

При расчете принять расходы воды , температуру воды, равной 80 (), эквивалентную шероховатость трубопроводовм и коэффициент сопротивления задвижки . кроме задвижек, указанных на схеме сети, на каждые 200 м трубопроводов в среднем установлено по одному сальниковому компенсатору и сварному колену с суммарным коэффициентом сопротивления .

1.     
Расчет сложного трубопровода

1.      Разбиваем сложный трубопровод на 8 простых трубопроводов.

2.      Для трубопровода 1 определяем скорость движения жидкости ,число , отношение , значение комплекса

.

 м/c;

;

;

.

3.      По значению комплекса  устанавливаем область сопротивления. При

- квадратичная зона сопротивления.

4.      По формуле  определяем коэффициент потерь на трение .

.

5.      Находим суммарный коэффициент местных потерь  в трубопроводе 1. . Значение  округляем до ближайшего целого значения.

;

.

6.      Определяем гидравлические потери в трубопроводе 1

.

7.      Напор жидкости в узловой точке А находим как

м.

8.      Рассчитываем и строим кривые потребного напора трубопроводов 3, 5,6

.

Методика расчета представлена в таблице 1.

Таблица 1 Расчет кривых потребного напора трубопроводов 3, 5, 6

8. Суммарный коэффициент местных потерь,

в трубопроводе 3

в трубопроводе 5

9. Гидравлические потери, м

в трубопроводе 3

в трубопроводе 5

10. Потребный напор, м

в трубопроводе 3

в трубопроводе 5

9. Рассчитываем и строим характеристики трубопроводов 2 и 4 по той же методике (пункты 1 - 9 таблицы 1).

Таблица 2 Расчет характеристики трубопровода 4

7. Коэффициент потерь на трение

8. Суммарный коэффициент местных потерь ,

в трубопроводе 4

9. Гидравлические потери , м

Таблица 3 Расчет характеристики трубопровода 2

7. Коэффициент потерь на трение

9. Гидравлические потери , м

10. Строим кривую потребного напора разветвленного участка, состоящего из трубопроводов 5 и 6. Для этого суммируем абсциссы кривых потребного напора (расходы ) трубопроводов 5 и 6 при одинаковых ординатах (напорах ).

11. Строим кривую потребного напора для участка, состоящего из трубопроводов 4, 5 и 6 путем сложения ординат характеристики трубопровода 4 (гидравлические потери ) и кривой потребного напора разветвленного участка трубопроводов 5 и 6 (потребных напоров ) при одинаковых абсциссах (расходы ).

12. Строим кривую потребного напора для участка, состоящего из трубопроводов 3, 4, 5 и 6. С этой целью суммируем абсциссы кривых потребного напора (расходы ) трубопровода 3 и разветвленного участка трубопроводов 4, 5 и 6 при одинаковых ординатах (напорах ).

13. Строим суммарную кривую потребного напора разветвленного участка, состоящего из трубопроводов 2, 3, 4, 5 и 6 путем сложения ординат характеристики трубопровода 2 (гидравлические потери ) и кривой потребного напора разветвленного участка трубопроводов 3, 4, 5 и 6 (потребных напоров ) при одинаковых абсциссах (расходы ).

14. По определенному ранее напору жидкости в узловой точке А с помощью суммарной кривой потребного напора определяем расход жидкости в трубопроводе 2.

Напоры жидкости в узловых точках Б и В и расходы в отдельных трубопроводах рассматриваемого разветвленного участка определяем с помощью кривых потребных напоров соответствующих трубопроводов.

 м; .

 м;  ;  .

 м;  ;       .

Страницы: 1, 2