150205 (Гидравлика трубопроводных систем)
Описание файла
Документ из архива "Гидравлика трубопроводных систем", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "контрольные работы и аттестации", в предмете "физика" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "150205"
Текст из документа "150205"
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:
-
Напор жидкости на выходе из насоса, Н=60, м.
-
Подача насоса Q=60, л/c.
-
Длина участков трубопроводов
, 
, 
, 
, 
,
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, км.
-
Диаметр участков трубопровода
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, м.
-
Геометрическая высота конечного сечения участков трубопровода
, 
, 
, м.
-
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 трубопроводов
м 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 
.
-
Расчет сложного трубопровода
-
Разбиваем сложный трубопровод на 8 простых трубопроводов.
-
Для трубопровода 1 определяем скорость движения жидкости
![]()
,число ![]()
, отношение ![]()
, значение комплекса
,число 
, отношение 
, значение комплекса 
.
м/c;
;
;
.
-
По значению комплекса
![]()
устанавливаем область сопротивления. При
- квадратичная зона сопротивления.
-
По формуле
![]()
определяем коэффициент потерь на трение ![]()
.
определяем коэффициент потерь на трение 
. 
.
-
Находим суммарный коэффициент местных потерь
![]()
в трубопроводе 1. ![]()
. Значение ![]()
округляем до ближайшего целого значения.
в трубопроводе 1. 
. Значение 
округляем до ближайшего целого значения. 
;
.
-
Определяем гидравлические потери в трубопроводе 1
.
-
Напор жидкости в узловой точке А находим как
![]()
м.
-
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
| Наименование величины | Расчетная формула | Числовое значение | ||||||
| 1. Расход жидкости | Принимаем | 0 | 510-3 | 1010-3 | 1510-3 | 2010-3 | ||
| 2. Скорость движения жидкости |
| 0 | 0,28 | 0,57 | 0,85 | 1,13 | ||
| 3. Число Рейнольдса |
| 0 | 116068 | 234246 | 349315 | 464384 | ||
| 4. Относительная шероховатость |
|
| ||||||
| 5. Комплекс |
| 0 | 38,7 | 77,3 | 116,3 | 154,6 | ||
| 6. Область сопротивления | - | - | Докв. | Кв. | Кв. | Кв. | ||
| 7. Коэффициент потерь на трение |
| 0 | 0,028 | 0,026 | 0,026 | 0,026 | ||
, 
, 
| 8. Суммарный коэффициент местных потерь, в трубопроводе 3 в трубопроводе 5 в трубопроводе 6 |
| ||||||
| - | 3,5 | ||||||
| - | 3,5 | ||||||
| - | 3,5 | ||||||
| 9. Гидравлические потери в трубопроводе 3 в трубопроводе 5 в трубопроводе 6 |
| ||||||
| 0 | 0,35 | 1,358 | 2,86 | 5,3 | |||
| 0 | 0,27 | 1,06 | 2,25 | 4,18 | |||
| 0 | 0,23 | 0,91 | 1,95 | 3,61 | |||
| 10. Потребный напор в трубопроводе 3 в трубопроводе 5 в трубопроводе 6 |
| ||||||
| 48,59 | 48,94 | 49,94 | 51,44 | 53,88 | |||
| 45,19 | 45,46 | 46,25 | 47,44 | 49,37 | |||
| 47,04 | 47,27 | 47,95 | 48,99 | 50,65 | |||
, м
, м
9. Рассчитываем и строим характеристики трубопроводов 2 и 4 по той же методике (пункты 1 – 9 таблицы 1).
Таблица 2 Расчет характеристики трубопровода 4
| Наименование величины | Расчетная формула | Числовое значение | |||||
| 1. Расход жидкости | Принимаем | 1010-3 | 2010-3 | 3010-3 | 4010-3 | ||
| 2. Скорость движения жидкости |
| 0,30 | 0,59 | 0,89 | 1,19 | ||
| 3. Число Рейнольдса |
| 170137 | 334603 | 504740 | 674877 | ||
| 4. Относительная шероховатость |
|
| |||||
| 5. Комплекс |
| 411 | 809,7 | 1221,5 | 1633 | ||
| 6. Область сопротивления | Докв. | Кв. | Кв. | Кв. | |||
| 7. Коэффициент потерь на трение |
переходная область | 0,025 | |||||
|
квадратичная область | 0,024 | 0,024 | 0,024 | ||||
| 8. Суммарный коэффициент местных потерь в трубопроводе 4 |
| 4,5 | 4,5 | 4,5 | 4,5 | ||
| 9. Гидравлические потери в трубопроводе 4 |
| 0,35 | 1,37 | 3,11 | 5,56 | ||
Таблица 3 Расчет характеристики трубопровода 2
| Наименование величины | Расчетная формула | Числовое значение | |||||
| 1. Расход жидкости | Принимаем | 1510-3 | 3010-3 | 4510-3 | 6010-3 | ||
| 2. Скорость движения жидкости |
| 0,43 | 0,86 | 1,29 | 1,72 | ||
| 3. Число Рейнольдса |
| 248575 | 497151 | 745726 | 994361 | ||
| 4. Относительная шероховатость |
|
| |||||
| 5. Комплекс |
| 589 | 1178 | 1767 | 2356 | ||
| 6. Область сопротивления | - | Кв. | Кв. | Кв. | Кв. | ||
| 7. Коэффициент потерь на трение |
квадратичная область | 0,024 | 0,024 | 0,024 | 0,024 | ||
| 8. Суммарный коэффициент местных потерь |
| 6,5 | 6,5 | 6,5 | 6,5 | ||
| 9. Гидравлические потери в трубопроводе 2 |
| 0,81 | 3,25 | 7,31 | 13,0 | ||
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 ).
