Гидравлический расчет трубопровода II категории

9.4.2. Гидравлический расчет трубопровода II категории

Возможно два варианта трубопроводов данной категории.

Первый – последовательное соединение труб разного диаметра. В этом случае расход жидкости остается постоянным по всей длине трубопровода Q = const , а потери напора в трубопроводе будут равны сумме потерь напора на участках;

(97)

При графоаналитическом способе нахождения характеристики сложного трубопровода предварительно строятся характеристики каждого из его участков (рис.28). Затем они суммируются в единую характеристику всего трубопровода. Для этого для ряда произвольных значений Q_i, одинаковых для всех участков и трубопровода в целом, складываются соответствующие им значения h_i. Эти суммы для выбранных значений

Q_i и являются потерями напора в трубопроводе (согласно выражению (97)).
Рис.28. Характеристика сложного трубопровода, состоящего из двух последовательно соединенных труб
Второй вариант – переменный диаметр трубопровода и переменный по длине расход.

Рис.29. Расчетная схема сложного трубопровода II категории

Уравнение материального баланса:

Так как диаметры труб по участкам разные, то на разных участках возможны различные режимы течения (рис.29).

Алгоритм задачи на определение ΔP по всему трубопроводу аналогичен алгоритму предыдущей задачи.

• 9.4.3. Гидравлический расчет трубопровода III категории

Ответвления от основной магистрали могут быть замкнутыми и разомкнутыми.

Для замкнутых ответвлений – лупингов (от англ. – петля) – справедливы соотношения:

• 
  Расход, проходящий через весь разветвленный участок, равен сумме расходов в отдельных ветвях:
  

• 
  Потери напора для всего разветвления и в любой его ветви равны между собой, так как разность напоров в точках A и B одинакова для всех ветвей:
  

где Q_общ. и h_общ. – соответственно расход и потери напора на всем разветвленном участке.

1. Рис.30. Характеристика сложного трубопровода, имеющего замкнутое ответвление

Гидравлическую характеристику всего разветвленного участка можно найти графоаналитическим способом (рис. 30). Для этого потребуется построить гидравлические характеристики для каждой из параллельных ветвей и, исходя из соотношений 99 и 100, сложить абсциссы для ряда точек этих кривых.

• 9.5. УВЕЛИЧЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ТРУБОПРОВОДА

Для увеличения пропускной способности трубопровода можно использовать или вставку большего диаметра или лупинг. Ответить на вопрос: «Что лучше?» поможет расчет гидравлического уклона: лучшим будет тот вариант, где i- минимально.

Если трубопровод имеет вставку другого диаметра d_B, то гидравлический уклон в этой вставке определяется через гидравлический уклон и диаметр основной трубы:

(101)

при этом Q_B = Q.

Если на трубопроводе есть замкнутый параллельный участок (лупинг), диаметром d_л , то его гидравлический уклон также определяется через гидравлический уклон и диаметр основного трубопровода:

(102)

В этих формулах предполагается, что характер течения в основной трубе, во вставке и лупинге одинаков, то есть m – одинаково.

Если d_Л = d, тогда при ламинарном течении (m = 1):

(103)

при турбулентном, если m = 0,25:

если m = 0:

Чтобы проверить режим в лупинге, нужно знать расход жидкости через него. Как рассчитать его, зная расход в основной магистрали и диаметры трубопроводов?

Суммарный расход на сдвоенном участке:

, (106)

где Q_Л - расход в лупинге;

Q_M - расход в основной магистрали на сдвоенном участке;

Q - расход в одиночном трубопроводе.

Исходя из равенства потерь напора (или давления) на сдвоенном участке (100): ΔP_Л = Δ P_M и воспользовавшись формулой Лейбензона для расчета потери давления (95), можно записать для основного и параллельного трубопроводов:

Сделаем преобразования:

Общий расход:

Отсюда:

• 
  
  жүктеу/скачать 3.83 Mb.
  
  Достарыңызбен бөлісу: