teoria_mzhg_ekz (834407), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Определяем Re, чтобы проверить правильность выбора λ. Если не задан, λ определяется по формуле, соответствующей области шероховатых труб.

Для определения давления в опасном сечении С-С, составляется уравнение Бернулли для поверхностей 0-0 и сечения С-С, можно взять сечение С-С и поверхность 1-1 в избыточных давлениях

РвС - давление недостаточное до атмосферного в т.С.

Абсолютное давление в точке С РС=Ратм-РвС меньше атмосферного.

Следует сделать проверку. При Рн.п.≥ Рат – РвС происходит выделение воздуха из жидкости, при Рн.п.≤ Рат – РвС воздух не выделяется и обеспечивается нормальная работа трубопровода. Условие нормальной работы

где РвС - вакуум в точке С, Ратм – атмосферное давление, Рн.п. – давление насыщенных паров жидкости при данной температуре.

20. Расчет трубопроводов с параллельными ветвями, с концевой и непрерывной раздачей.

Трубопровод называется сложным, если он имеет параллельные соединения и разветвленные участки. Сложный трубопровод состоит из нескольких труб-ветвей, между которыми распределяется жидкость. Узлами сложного трубопровода называются его сечения, в которых несколько ветвей соединяются.

Типы сложных трубопроводов: а) с параллельными ветвями; б) с концевой раздачей жидкости; в) с непрерывной раздачей жидкости;

Уравнение сложного трубопровода сводится к уравнению простого трубопровода, и в таком уравнении обычно не учитываются скоростные напоры из-за того, что потери по длине бывают существенно больше, чем скоростные напоры.

Уравнение сложного трубопровода

где Н - напор, V- скорости, Q - расход, d,l - размеры трубопровода, Δ шероховатость стенок, λ - коэффициент сопротивления трению.

Задачи решаются с помощью системы двух уравнений:

1) уравнения баланса расходов для каждого узла;

2) уравнения баланса напоров (уравнений Бернулли) для каждой ветви трубопровода.

Система уравнений должна быть замкнутой, число неизвестных в ней должно быть равно числу уравнений.

Допущения при решении систем уравнений

1) Сложные трубопроводы являются длинными, поэтому пренебрегают скоростными напорами. Если трубопроводы оканчиваются насадками, открытыми в атмосферу, при составлении баланса напоров следует учитывать скоростные напоры, добавляя их в правую часть уравнения Бернулли, поскольку он соизмеримы с потерями по длине

2) В каждом расчетном сечении трубопровода полный напор потока принимают равным гидростатическому напору.

3) В сложных трубопроводах пренебрегают местными потерями напора в узлах.

4) Для упрощения расчетов напор в узле принимают одинаковым для сечениий всех труб, примыкающих к узлу.

Потери напора выражаются через скорость или расход

где L_i = l_i +l_iэ - приведенная длина трубы, в которую входят эквивалентные длины l_iэ=Σ_k (ζ_kd_i/ λ_i ), заменяющие местные сопротивления, l_i и d_i - длина и диаметр трубы, ζ_k—коэффициент местного сопротивления, V_i - средняя скорость потока в трубе, λ_i - коэффициент сопротивления трения.

Числовой множитель в формуле равен 0,0827=16/ (π² *2g), где g =9,81 м/c².

Сложный трубопровод с параллельными ветвями

Плоскость сравнения выбирается по уровню жидкости в приемнике z=0. На рис.13.1. приняты следующие обозначения

а) гидростатические напоры:

- в узле А Z_A+ P_A/ρg,

- в узле В Z_В+ P_В/ρg.

б) расходы:

- в подводящей трубе – Q_п,

- в параллельных трубах: Q₁, Q₂, Q₃,

- в отводящей трубе – Q_о.

Потери напора в подводящей трубе - h_п, на разветвленном участке – h_i, в отводящей трубе – h_о.

Потери в параллельных трубах разветвленного участка в соответствии с принятыми допущениями равны разности гидростатических напоров в узлах (не учитываются скоростные напоры)

Используя уравнения Бернулли и пренебрегая скоростными напорами, в соответствии с допущениями, получим:

1) уравнения баланса расходов:

- для узла А Q_П=Q₁+Q₂+Q₃,

- для узла В Q₁+Q₂+Q₃ = QО,

QП=QО.

2) уравнения баланса напоров (уравнения Бернулли) для каждой ветви трубопровода:

- баланс напоров в подводящей трубе Н – (Z_A+ P_A/ρg) = h_п,

- баланс напоров в параллельных трубах (Z_A+ P_A/ρg) – (Z_В+ P_В/ρg) = h₁ = h₂ = … = h_i,

- баланс напоров в отводящей трубе Z_В+ P_В/ρg = h_о,

- баланс напоров в сложном трубопроводе с параллельными ветвями Н = h_П +h_i +h_о

где Н - располагаемый напор трубопровода, т.е. перепад напоров между питателем и приемником, где Z_А и Z_В – гидростатические напоры в узлах А и В, h_П, h_i,h_о – потери напора в подводящем трубопроводе, на разветвленном участке, в отводящем трубопроводе.

Из этих равенств получаем систему уравнений для определения параметров сложного трубопровода с параллельными ветвями:

Трубопроводы с концевой раздачей. Задача о трех резервуарах

Трубопроводом с концевой раздачей называется трубопровод, в котором жидкость, поступающая к узлам из питателей, распределяется между несколькими ветвями, при этом в приемниках, к которым она направляется, имеются различные напоры жидкости.

Верхний резервуар 1 всегда является питателем, и жидкость от него поступает к узлу. Нижний резервуар 3 всегда является приемником, и жидкость поступает к нему от узла. Резервуар 2 может быть как приемником, так и питателем.

Направление потока в трубе 2 определяется соотношением между напором У в узле А и напором Н₂ в среднем резервуаре. Возможны три случая распределения расходов в трубах и в соответствии с этим три различные системы расчетных уравнений.

А налитический метод решения "задачи о трех резервуарах"

1. Напор в узле больше напора в резервуаре, У_А > H₂. Жидкость из резервуара 1 перетекает в резервуары 2 и 3 , система уравнений принимает вид.

2 . Напор У в узле меньше напора Н2 в резервуаре 2, У < Н₂. Жидкость из резервуаров 1 и 2 перетекает в резервуар 3, система уравнений имеет вид

3. Напор в узле равен напору в резервуаре 2: У = Н₂. Жидкость перетекает из резервуара 1 в резервуар 3, система уравнений

Прием «выключение ветви».

Для определения направления потока в трубе 2, ветвь 2 выключается.

1. Трубу 2 отсоединяют от узла А при выключенной трубе Q₂ = 0, Q₁=Q₃, после чего находят напор в узле А. Его обозначают У' - напор в узле при выключенной трубе 2.

2. Составляем два уравнения Бернулли для поверхности в резервуаре 1 и сечения в узле и второе уравнение для узла и поверхности в резервуаре 3.

Суммируем уравнения (1) и (2) и подставляем полученное в (1)

3. Если это уравнение дает значение У’> Н2 при включении трубы 2 направление движения жидкости от узла к второму резервуару, работа соответствует первому случаю.

4. Если У’< Н2, при включении трубы 2 - второй случай: жидкость идет от резервуара 2 к узлу.

5. Если У’ = Н2, при включении трубы 2 расход в ней равен нулю, соответствует третьему случаю.

Трубопроводы с непрерывной раздачей.

Трубопроводом с непрерывной раздачей называется такой трубопровод, в котором на некоторой длине L часть расхода Q_п (путевой расход) равномерно потребляется в большом числе пунктов, расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга.

Остальная часть расхода Q_т (транзитный расход) транспортируется через участок L в последующие участки трубопровода. Расчет трубопроводов с непрерывной раздачей выполняют в предположении, что жидкость отбирается из трубопровода непрерывно и равномерно с интенсивностью q (л/с)*м по всей длине L разветвленного участка. При этом путевой расход

Потерю напора на разветвленном участке L трубопровода можно подсчитать по формуле

21. Уравнение трубопровода с насосной подачей жидкости.

Насосы являются источниками энергии в гидравлических системах. Энергия, созданная насосом, передается потоку жидкости и расходуется на привод механизмов и на преодоление потерь энергии в насосе, соединительных линиях, механизмах.

Включение насоса в сеть изменяет баланс напоров. Без насоса источник энергии - разность уровней жидкости в питающем и приемном резервуарах. Источник энергии должен обеспечить подачу жидкости на высоту z₂- z₁, преодолеть разность пьезометрических и скоростных напоров и потери напора во всасывающей и напорной магистрали.

Полные напоры в конечных сечениях 1-1 и 2-2

Уравнение баланса напоров в трубопроводе с включением насоса

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)