Xreferat.com » Рефераты по физике » Гидравлика трубопроводных систем

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.


  1. Диаметр участков трубопровода


, , , , , , , , , , м.


  1. Геометрическая высота конечного сечения участков трубопровода


, , , м.


  1. 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;

;

;

.


  1. По значению комплекса устанавливаем область сопротивления. При



- квадратичная зона сопротивления.

  1. По формуле определяем коэффициент потерь на трение .


.

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


;

.


  1. Определяем гидравлические потери в трубопроводе 1


.


  1. Напор жидкости в узловой точке А находим как


м.


  1. 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

5Ч10-3

10Ч10-3

15Ч10-3

20Ч10-3

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, м

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, м

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

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

10Ч10-3

20Ч10-3

30Ч10-3

40Ч10-3

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 , м

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

15Ч10-3

30Ч10-3

45Ч10-3

60Ч10-3

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 , в трубопроводе 2

6,5 6,5 6,5 6,5

9. Гидравлические потери , м

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 ).

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; ; .

15. Находим расход жидкости в параллельно соединенных трубопроводах 7 и 8.


;


16. Рассчитываем гидравлические потери в трубопроводе 7.

Для трубопровода 7 определяем скорость движения жидкости ,число , отношение ,значение комплекса .


;

;

;

.


По значению комплекса устанавливаем область сопротивления. При =1049 > 500 - квадратичная зона сопротивления.

По формуле определяем коэффициент потерь на трение .


.

Определяем суммарный коэффициент местных потерь в трубопроводе 7. Значение округляем до ближайшего целого значения.


;

.


Определяем гидравлические потери в трубопроводе 7


м.


17. Определяем суммарный коэффициент местных потерь в трубопроводе 8. Значение округляем до ближайшего целого значения.


;

.


18. Из этого уравнения находим диаметр методом последовательных приближений: принимаем в первом приближении м, тогда


, , , , .

м.


Т. к. принимаем во втором приближении по ГОСТ 28338-89 м.

Определяем скорость движения жидкости ,число , отношение , значение комплекса .


;

;

;

;


По значению комплекса устанавливаем область сопротивления. При > 500 - доквадратичная зона сопротивления.

По формуле определяем коэффициент потерь на трение .


;


Определяем гидравлические потери в трубопроводе 8


м.


Принимаем окончательно м.


  1. Расчет дополнительного контура


1. Разбиваем сложный трубопровод на 5 простых трубопроводов.

2. Рассчитываем и строим характеристики трубопроводов 9, 10, 11, 12 и 13.

Методика расчёта представлена в таблицах 4 (для трубопровода 9), 5 (для трубопровода 10), 6 (для трубопроводов 11 и 13) и 7 (для трубопровода 12).


Таблица 4 Расчет характеристики трубопровода 9

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты:

Наименование величины Расчетная формула Числовое значение