Расчет простого трубопровода

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное

Разбиение трубопровода на линейные участки

На миллиметровой бумаге в масштабе вычерчивается предложенная схема трубопровода с указанием всех его геометрических размеров.

В гидравлической системе следует определить расход жидкости, если давление в емкости и , а высота уровня жидкости - .

Запорный вентиль открыт полностью. Трубы стальные, новые.

Исходные данные

PмH0hdl1l2DL1L2dcRtжидкостькг/см2ммммммммммС4,35,23,50,158100,2015180,080,2020керосин

На милиметровой бумаге вычерчиваем схему трубопровода с указанием всех его геометрических размеров.

Весь трубопровод условно разбивается на 7 линейных участков, границами которых служат местные сопротивления. Каждому линейному участку и каждому местному сопротивлению присваивается порядковый номер, при этом местному сопротивлению присваивается тот же порядковый номер, что и линейному участку, который оно ограничивает снизу по потоку. Местному сопротивлению вход в трубопровод из резервуара порядковый номер не присваивается, а значение коэффициента местного сопротивления для него суммируется со значением коэффициента местного сопротивления, имеющего порядковый номер 1, и в дальнейшем это суммарное значение используется в расчетах, как .

Определение режима движения жидкости в трубопроводе

Определяем режим движения жидкости в трубопроводе путем сравнения располагаемого напора Н с его критическим значением Нкр. Располагаемый напор определяется по формуле:

,

где Н0 = 5,2 м;

Pм = 4,3 кг/см2;

? = ?g;

?керосина = 780 кг/м3 [1], стр.10;

g = 9,81;

м,

Формулу для получения критического напора, соответствующего переходу от ламинарного режима движения жидкости к турбулентному можно получить, воспользовавшись формулой для определения потерь напора на трение при ламинарном движении:

,

где .

Имея в виду, что критический напор Hкр соответствует критической скорости uкр, подставим значение uкр, выраженное через критическое значение числа Reкр,

и получим выражение для критического напора:

Значение можно принимать равным 2320. при t=200C [1] стр. 16.

Найдем Hкр для всех участков:

м

м

м

м

м

м

м

Очевидно, что на всех участках наблюдается турбулентный режим движения, так как

Определение значений числа Рейнольдса, значений коэффициентов гидравлического трения и местного сопротивления

Задаемся определенным значением числа Re. В случае турбулентного режима, каковой имеет место целесообразно принимать значения

,

где di - диаметр трубопровода на рассматриваемом участке,

?э - абсолютная величина эквивалентной равномерно-зернистой шероховатости.

?э = 0,00005 м [1] стр. 72 для трубы вида: стальная сварная новая чистая

Участок 1: ;

Участок 2: ;

Участок3: ;

Участок 4: ;

Участок 5: ;

Участок 6: ;

Участок 7: .

В соответствии с принятыми значениями числа Re для каждого линейного участка трубопровода определяем значение коэффициентов гидравлического трения ?i и для каждого местного сопротивления - значение коэффициента местного сопротивления .

Находим для каждого местного сопротивления - значение коэффициента местного сопротивления

[1], стр. 86 п.1;

[1], стр. 94;

[1], стр. 90 п.1а;

[1], стр. 90 п.1а;

[1], стр. 88;

[1], стр. 90 п.2, где ?5 = 0,73 ABC, A- функция угла поворота Q, при Q = 90, A=1; B- функция относительного радиуса кривизны (R0 /d) по таблице B= 0,21; C - функция формы поперечного сечения трубы, C= 1 для круглого сечения;

[1], стр. 90 п.2, где ?5 = 0,73 ABC, A- функция угла поворота Q, при Q = 90, A=1; B- функция относительного радиуса кривизны (R0 /d) по таблице B= 0,21; C - функция формы поперечного сечения трубы, C= 1 для круглого сечения; [1], стр. 89 п.2.

Определение скорости истечения жидкости из трубопровода

трубопровод жидкость гидравлическое трение

Подставляем значения коэффициентов гидравлического трения и коэффициентов местного сопротивления в формулу, для определения значения скорости истечения жидкости из трубопровода:

,

где- коэффициент Кориолиса для турбулентного режима.

2gH = 29,8110,819= 212,269

;

;

;

;

;

;

м/с

Определяем значение расхода:

,

Определение значений скоростей на всех линейных участках трубопровода и значений числа Рейнольдса. Повторный расчет

По найденному значению расхода определяем значение скоростей на всех линейных участках трубопровода и по ним - значения чисел Rei для каждого участка.

Если , тогда

;

;

;

;

;

;

;

Определяем число :

;

;

;

;

;

;

;

Так как полученные числа отличаются от принятых в начале расчетов (см. начало работы) более чем на 10%, то необходимо расчет провести вновь, при этом в основу расчета кладутся числа , полученные при выполнении данного этапа.

Значения коэффициентов местного сопротивления ?i

• 1
• 2
• Далее