Қурделі құбырдың гидравликалық есебі



бет3/5
Дата03.07.2016
өлшемі2.87 Mb.
#174046
1   2   3   4   5

Жылу алмастырғыштар

Жергілікті кедергілер коэффициенттері туралы жоғарыда келтірілген мәліметтер нормальды (түзетілген) жылдамдықтар алаңы бар сұйықтың қозғалысына жатадцы. Жылу алмастырғыш аспаптарда жергілікті кедергілер соншама бір-біріне жақын орналасқан, ағын олардың арасында түзелуге үлгермейді, өйткені жергілікті кедергіден өту кезінде туатын құйындар бойы төмен әжептеуір қажықтыққа барады (жетеді).

Жергілікті кедергілердің өзара әсерінің нәтижесінде олардың кедергі коэффициенттерінің мағыналары жоғарыда әрбір жергілікті кедергі жеке зерттелгеннен айырмашылықта болады. Тура өлшеу арқылы алынған жылуалмастырғыш аппараттардың жеке элементтерінің жергілікті кедергілерінің коэффициенттерінің мәндері 8-Кестеде келтірілген (кесте 1-4,).
8 Кесте – Жылу алмастыру аппараттардың жеке элементтерінің жергілікті кедергілерінің коэффициентерінің мәндері

Жергілікті кедергінің аты

ζ

Жылдамдыққа қатысты

1

2

3

1 Кіретін келтеқұбыр арқылы камераға кіру (кенеттен кеңею және ағынның бұрылысы) және камерадан шығу (кенеттен жіңішкеру және бұрылыс)


1,5

Келтеқұбырлардың кіруі

және шығуында



2 Аралық камера арқылы жүрістердің арасында 1800-қа бұрылыс


2,5

Түтіктерде

3 Секциялы жылытқыштардағы иін арқылы 1800 –қа бұрылу (мысалы МВН –2050-62)


2,0

Түтіктерде

4 Камерадағы түтікшелерге кіру және шығу


1,0

Түтіктерде

5 U-түрлі түтікшеде 1800-қа бұрылыс (иіртүтікті жылулы жылу алмастырғыш)


0,5

Түтіктерде

6 Ағынды 900-қа бұрып құбыраралық кеністікке кіру

1;5

Құбыраралық кеңістікте




8 Кестенің жалғасы


1

2

3

7 Бір секциядан басқа секцияға өту (құбыраралық ағын)

2,5

Құбыраралық кеңістікте


8 Ағынды 900 қа бұрып құбыраралық кеңістіктен шығу


1,0

Құбыраралық кеңістікте

9 Құбыраралық кеңістікте арақабырға арқылы 1800-қа бұрылыс


1,5

Құбыраралық кеңістікте

10 Құбырдарды қолдайтын арақабырғаларды бүгу

0,5

Құбыраралық кеңістікте

Камераға кіру келтеқұбыры арқылы кіру және камерадан шығу келтеқұбыры арқылы шығын коэффициенттері кіру және шығу келтеқұбырларындағы жылдамдығына жатқызады, ол мына формуламен анықталады


, (26)
мұнда Апат= πd2/4- келтеқұбырдың өтпелі қимасының ауданы, м2;

G- сұйықтың жаппай шығыны, кг/с;

– сұйықтың (газдың) тығыздығы, кг/м3.

Түтіктер ішінде шығындарды есептеугенде жергілікті кедергілердің барлық коэффициенттері түтіктер құбыр ішіндегі жылдамдыққа қатысты, мына формуламен анықталады


, (27)
мұнда - бір түтіктің өту қимасының ауданы;

dв- түтіктің ішкі диаметрі;

nт- жылу алмастырғышта түтіктердің жалпы саны;

z- жүріс саны ; пт/z – бір жүрістегі түтіктердің саны.

Құбырлар шоғырың бойлай жуғанда үйкеліс кедергісі тура құбырлар үшін формуласмен (1) есептеледі, бұл формулада эквивалентті диаметр мысалдан (5) тең анықталады. Орта жылдамдылық құбыраралық шоғырда осьті бағытта мына формула бойынша анықталады

, (28)
мұнда - түтіктер арасындағы түтіктер осіне перпендикуляр өтпелі қиманың ауданы;

D – жылуалмастырғыш корпусының ішкі диаметрі;

Dн – түтіктердің сыртқы диаметрі.

Сегментті арақабырғалар бар болғанда (11 сурет) ұзындығы бойынша шығындар есептелгенде арақабырғаның арақабырғалар үстінде сегменттік ойығындағы жылдамдық алынады, ол мына формуламен анықталады


, (29)
мұнда

- түтіктер ауданын алып тастағанда сегмент ауданы (11а суретті қара);

Nc - арақабырғаның сегменттік ойығындағы түтіктер саны;

с – градустардармен берілген сегменттің орталық бұрышы.




11 сурет – Сегментік арақабырға


Арақабырғаның үстіндегі қиманың эквивалентті диаметрі бұл жағдайда мына формуламен анықталады
. (30)
Құбыр аралық кеңістіктегі жергілікті кедергілерді есептегенде, жергілікті кедергілердің барлық коэффициенттері сұйықтың арақабырғалар арасында қозғалысындағы ең жоғарғы жылдамдығына жатқызылады.
, (31)
мұнда- құбырдың осіне перпендикуляр бағытта арақабырғалар арасында (11 б суретті қара) сұйықтың өтуі үшін өтпелі қиманың ең аз (минимальды) ауданы;

y0 – корпус пен шеткі түтіктің арасындағы саңылау;

y – түтіктер арасындағы саңылау;

h – арақабырғалар арасындағы қашықтық;

m– арақабырғалар жиегіндегі қатардағы түтіктер арасындағы саңылаулар саны.
Көлденең жуылатын құбырлар шоғырларының кедергісі

Көлденең жуылатын құбырлар шоғырының кедергі коэффициенті құбырлардың қатарларының саны мен орналасуына және Рейнольдс санына тәуелді. Құбырлар шоғырының кедергі коэффициентін есептеуге бірнеше тәуелділіктер (4, 5, 6) ұсынылған. Бірақ бұл тәуелділіктер едәуір күрделі және құбырлар шоғының геометриялы белгілі болғанда аңықталған есептер үшін қолданылады. Жуық есептер үшін формуланы [4] пайдалануға болады


, (32)
мұнда К - көлденең ағынмен қиылысатын құбырлардың қатарларының саны (көлденең ара қабырғалар бар болғанда ара қабырғамен ұсталған құбырлардың барлық қатарлары және одан шығып тұратын құбырлар қатарларының жартысы есептеледі).

Бұл жерде Re критериінің мәні мына формуламен аңыкталады


, (33)
мұнда y – түтіктер арасындағы саңылау;

wмакс – құбырлар шоғын көлденең жуғанда ағынның ең жоғарғы жылдамдығы;

ν - сұйықтың кинематикалық тұтқырлық.

Тәжірибеде құбыраралық кеңістігінде сақиналы және дискілы көлденең арақабырғалар орнатылатылатын жылу алмастырғыштар кездеседі (мысалы, Пергале зауытының турбоқондырғылардың майсуытқыштары). Көпшілік жағдайда жылуалмастырғыштарда құбыраралық кеңістікте, дөңгелек және табақша көлденең кедергілер қолданылады (мысалы, майсуытқыштар: Пергале заводы). Мұндай жағдайда сұйықтар ұүшін өтпелі қималардың ауданын төмендегі формулалар арқылы есептеуге болады

а) Корпус пен диск арасындағы
; (34)
б) Тік қимада – арақабырғалар арасында
; (35)
в) Сақинаның ішінде
,
мұнда D0=(D1+D2)/2 – орташа диаметр;

D – корпустың ішкі диаметрі, м;

D1 және D2 - өтпелі қиманың диаметрі және диск диаметрі, м;

d н – түтіктің сыртқы диаметрі, м;

s – түтіктердің арасындағы қадам, м ;

h – арақабырғалар арасындағы арақашықтық, м ;

η=0,80,85.

Диск диаметрі мына формуламен анықталады
,
мұнда nт-құбыртақтадағы саны;

η – бұрынғы мәні бар.

D0,D2 және h өлшемдері барлық қималарда сұйық жылдамдығы бірдей болатындай етіп алынуы керек.
,
мұнда Vt=V/t – сұйықтың көлемдік шығыны, м3/с.
2.2 Параллельді қосылған құбырды есептеу әдістемесі
Күрделі құбырлар деп жиі жағдайда теңестіргіш резервуарлары, жылу алмастырғыш немесе басқа аппараттары бар ажыратылған және тұйық тораптарды айтады. Күрделі құбырдың ерекше мінездемесі параллельді табылады. Осындай тізбектің гидравликалық сипатты ерекшелігі – тармақталған және параллельді телімдердің (участкелердің) болуы. Осындай тораптардың гидравликалық есебін сол немесе басқа жүйені өндірістік талаптарға сәйкес пайдалануда уақыт ішінде өзгеріп тұратын шығынды ескере отырып жасау өте күрделі есеп, мұндай есептер арнаулы курстарда (сумен жабдықтау, вентиляция, жылыту және басқалары) қарастырылады.

Бұл жұмыста күрделі құбырлардың барлық мүмкін сұлбалардың ішінен параллель қосу қарастырылады – бұл сондай жағдай, егер құбыр кейбір нүктеде бірнеше құбырларға тармақталып, кейін бір нүктеде қайтадан қосылса; құбырлардың бөлінгеніне дейін және қосылғаннан кейін жалпы құбырдың жаппай шығыны, сіре, бірдей және сондай. Есептерді жеңілдету үшін сығылмайтын сұйықтық (газдық) изотермиялық ағысын қарастырамыз.

Егер жалпы шығыны G0 және құбырлардың құралымдық сипаттамалары белгілі болса, онда параллель қосылған құбырдың есебінде негізгі міндет құбырдың параллель тармақтарында G1,G2...Gn шығындарын және құбырлардың тармақталу мен қосылу нүктелерінің арасында қысым айырымын Δ рΣ анықтау

Сұйықтың (газ) қозғалысы кезінде қысымның қосынды шығындары әр параллельді тармақ үшін бірдей болады және қысымның үйкеліске шығындары Δртр мен жергілікті кедергілерге шығындары қосуылуынан тұрады


, (36)

мұнда – сұйықтың тығыздығы;

және - құбырдың -лі телімінің (учаскесінің) ұзындығы және диаметрі;

- құбырдың -лі телімінің гидравликалық үйкелісінің коэффициенті;

- құбырдың -лі қимасындағы орташа жылдамдығы;

- жергілікті кедергінің коэффициенті;

- бірдей диаметрлі құбырдың телімдер саны;

- жергілікті кедергілердің саны.

Егер құбырдың сәйкес қималарындағы жылдамдықты әр тармаққа тұрақты болатын жаппай шығынмен білдірсе, онда теңдеу (36) бірінші тармақ үшін
және
ескеріп, мына түрде жазылады
(37)
мұнда

.
Басқа тармақтар үшін қысым шығындарын тәрізді жазуға болады:
. (38)
Осылай n теңдеулер шығады (құбырдағы тармақтар саны бойынша). Бірақ бұл теңдеулерде белгісіздіктердің саны n+1 теңеледі: бұл ізделген шығындар және жоғалған қысым ΔрΣ . Демек, жүйе (38) тағы бір теңдеумен толтырылатын болуы керек. Сондай жетпейтін теңдеу шығындардың теңдеуі болады
. (39)
(38) жүйені (37)-і мен бірге шеше отырып, барлық тармақтардағы шығындарды бірінші тармақ G1 шығыны арқылы білдіреміз
(40)
(39) теңдеуге ауыстыру жасап, мынаны аламыз
.
Бұдан бірінші тармақдағы шығын

Бұдан кейін, (40) теңдеуден басқа тармақтардағы шығындарды тізбектеп анықтауға болады
.
Жоғалған қысымды (38) жүйенің тендеулерінің біреуімен анықтаймыз
.
Келтірілген есептеу кедергілердің квадраттық заңын ұйғарады, егер шығындар Рейнольдс санына тәуелді болмаса.

Бұл жорамалды тексеру үшін Re сандары әр құбыр үшін формуламен анықталады


, (41)
мұнда ν және μ - ­кинематикалық және динамикалық тұтқырлықтар (μ=νρ).

Табылған Рейнольдс сандары бойынша, гидравликалық үйкелістік барлық коэффициенттері λ'i, жергілікті кедергілердің коэффициенттері ζ'j анықталады және солар арқылы С'1,C'2...С'n коэффициенттердің мәндері анықталады. Жоғарыда көрсетілген тәрізбен есепті қайталап, бірақ С'1,С'2...С'n анықталған коэффициенттер бойынша бірінші тармақ үшін дәлденген жаппай шығын анықталады


,
кейін сол арқылы қалған тармақтар үшін және т.б. табылады.

Қажет болғанда қайдаланатын тәрізді есеппен әрі қарай анықтауды енгізуге болады.

Құбырлардың тармақталуы мен косылу нүктелерінің арасында жоғалған кысым
.
Қысым шығындарын анықтағаннан кейін сұйықты жүргізу үшін сорғы қуаты формула бойынша анықталады
(42)
мұнда - сорғыштың п.ә.к.


  1. Мысал – Бу-сулық жылытқышты күрделі су құбырды есептеу


3.1 Тапсырма

Құбырдың параллельді тармақтарында G1, G2, G3 жаппай (массалы) шығындарын және сорғыш қуатын анықтау керек, егер сұйықтың жаппай шығыны G0 және құбыр элементтерінің құралымдық сипаттары берілген болса (12 сурет және 9, 10 кестелер).

Газ сығылғыштығын есептемеу. Сұйық (газ) сорғышпен түседі, тұрақты температура және p бастапқы қысыммен. Орта гидравликалық қисаюды анықтау, құбырдың үшінші тармағы үшін толық және статикалық кысымдар сызықтарын салу. Сорғыштан таралуға дейін және таралудың өзіндегі желідегі шығындарды еске алмау керек.

9 Кесте – Күрделі құбыр элементтерінің құралымдық және режимді сипаттамалары



Сұйық

G0, кг/с

p, бар

t, 0С

Иіртүтікті жылу алмастырғыш

Екінші тармақта жылу алмастырғыштың түрі













Секция диа-метрі

dзм, мм



Секция ұзындығы

lзм, м



Секциялар саны nзм


1800-қа бұры-лыстар саны mзм





Су

40

10

180

44

70

85

15

Лаздан конструк-циясының екі жү-рісті горизонтальді бу-сулық жылыт-қыш №1

9 Кестенің жалғасы



Тығынды кранның бұрылу бұрышы

, град

Вентиль

түрі


Диафра-гма

тесігінің

диаметрі

d0, мм



Ысырма-ның ашылымы
h, мм

Құбырлар қабырғаларының материалы

және жағдайы



Жылу алмастырғыштар-дың құбыр-лары

Сорғыштың

п.ә.к.


η

15

тік шпинде-льмен

50

30

тігінсіз болатты, ескі

Латунды кірленген

0,75

12 Сурет – Күрделі құбырдың есепті сұлбасы

10 Кесте – Жай құбырдың құралымдық өлшемдері

d1, мм

d2, мм

d3, мм

d4, мм

d5, мм

d6, мм

d7, мм

d8, мм

d9, мм

l1,

м


l2, м

l3, м

l4, м

l5, м

75

150

75

75

75

75

75

100

75

100

50

20

50

50

10 Кестенің жалғасы



l6

l7

l7

l7n

l7m

l8

l9

l′9

1

2

3

4

R1

R2

R3

R4

м

град

мм

50

150

50

75

35

100

300

180

90

150

90

130

75

75

150

150

Тапсырмаға сәйкес құбырдың орталық тармағына Лаздан конструкциясынаң екі жүрісті горизонтальды бу-сулық жылытқыш №1 қосылған, оның сұлбасы және негізгі есептеу сиппатамалары [4] жұмыста келтірілген (В қосымша). Жылу алмастырғыштың жеңілдетілген сұлбасын сызамыз (13 сурет) және жылу алмастырғыштың ішінде жұмыстық сұйықтың қозғалу бағытын көрсетеміз (тапсырмаға сәйкес біздің жағдайда судың қозғалу бағытын көрсету керек).




13 сурет – Лаздан конструкциялық горизонтальді екі жүрісті бу-сулық жылытқыштың сұлбасы
В1 кестедең Я.С.Лаздан конструкциясының бу-сулық .№1 жылытқыштың есептеу негізгі сипаттамаларын жазып аламыз: құбырлардың жалпы саны nt=32, құбырлардың ұзындығы l7=900мм; өтпелі қиманың сумен екі жүрісіндегі бір жүрісінің ауданы Ат=0,0024м2.
3.2 Шығарылуы
3.2.1 Қысымның қосынды шығынының есептелуі кедергінің квадраттық заңы болжауына орай.

Бірінші тармақ үшін қысым шығындары келесі түрде жазылады (12 сурет кара)


(43)
(43) формулада жылдамдықтарды 1-ші тармақта жаппайшығын арқылы білдіреміз


мұнда Аіd/4 – құбырдың i-телімінің көлденең қимасының ауданы;

Азмd/4 - иіртүтіктің бір түтігінің көлденең қимасының ауданы.

Жылдамдықтар үшін формуланы теңдеуге (43) койып және жақша сыртына жалпы көбейткіштерді шығарып, мына нәтижеге келеміз
(44)
Екінші тармақ үшін қысым шығындары (12 және 13 сурет қара)
(45)
Жылдамдықтарды екінші тармақтағы жаппай шығын арқылы білдіреміз

; ;
және (45) теңдеуіне қоямыз, сонда
, (46)
мұнда z – жылу алмастырғыштағы жүрістер саны (біздің жағдайда z = 2).
Үшінші тармақ үшін қысым шығындары (12 суретті қара)
(47)
Жылдамдықтарды үшінші тармақтағы жаппай шығын арқылы білдіреміз


және (47) теңдеуіне қоямыз, сонда

(48)
Бірінші жақындауда i және i Rе санынан тәуелді болмайды деп есептейміз. Сонда гидравликалық үйкелес коэффициенттерінің мәндерлері Шифринсон формуласымен анықталады (8). Бірнеше жыл қолданылған болат құбыры үшін 1-ші кестеден  =0,2 мм эквивалентік кедір-бұдырлылықты таңдаймыз, ал кірленген жезді түтікшелер үшін ,=0,015 мм. Онда әртүрлі диаметрлі құбырларына арналған гидравликалық үйкелес коэффициенттері бірдей болады


болғандықтан болады;



змеевиктің құбырлары үшін



жылу алмастырғыштың құбырлары үшін



мұнда жылуалмастырғыш құбырларының диаметрі мына формула арқылы анықталады




.
2.1 бөлімде суреттелгендей анықтамалық мәліметтерден жергілікті шығындардың коэффициенттерінің мағыналарын аламыз. Өзгеше ескертілетін оқиғалардан басқа жағдайларда, жергілікті шығындардың коэффициенттері жергілікті кедергінің динамикалық қысымына жатқызылуы керек. Есептік – түсініктемелік жазбада әрбір жергілікті кедергінің схемасын беру қажет.

Вентиль. Тік шпиндельді вентиль үшін (1 сурет) деп алайық.

Тығынды кран (2 суретке қара). тең кранның бұрылу бұрышы үшін 3 кестеден тауып аламыз.

Ысырма (3 суретке қара). һ =30 мм биік пен d=75 мм диаметрі арқылы ашылу дәрежесін анықтаймыз

содан соң 4 кестеден екенін тауып аламыз.

Бірінші жақындауда i және i Rе санынан тәуелді болмайды деп есептейміз. Сонда гидравликалық үйкелес коэффициенттерінің мәндерлері Шифринсон формуласымен анықталады (8). Бірнеше жыл қолданылған болат құбыры үшін 1-ші кестеден  =0,2 мм эквивалентік кедір-бұдырлылықты таңдаймыз, ал кірленген жезді түтікшелер үшін ,=0,015 мм. Онда әртүрлі диаметрлі құбырларына арналған гидравликалық үйкелес коэффициенттері бірдей болады


болғандықтан болады;



змеевиктің құбырлары үшін



жылу алмастырғыштың құбырлары үшін



мұнда жылуалмастырғыш құбырларының диаметрі мына формула арқылы анықталады


.
2.1 бөлімде суреттелгендей анықтамалық мәліметтерден жергілікті шығындардың коэффициенттерінің мағыналарын аламыз. Өзгеше ескертілетін оқиғалардан басқа жағдайларда, жергілікті шығындардың коэффициенттері жергілікті кедергінің динамикалық қысымына жатқызылуы керек. Есептік – түсініктемелік жазбада әрбір жергілікті кедергінің схемасын беру қажет.

Вентиль. Тік шпиндельді вентиль үшін (1 сурет) деп алайық.

Тығынды кран (2 суретке қара). тең кранның бұрылу бұрышы үшін 3 кестеден тауып аламыз.

Ысырма (3 суретке қара). һ =30 мм биік пен d=75 мм диаметрі арқылы ашылу дәрежесін анықтаймыз

содан соң 4 кестеден екенін тауып аламыз.



Диафрагма (4 суретке кара). Диафрагманың тесіктерінің диаметрі d0=50 мм және құбырдың диаметрі d=75 мм болғанда ағынның сығылу коэффициенті мына формула арқылы анықталады

ал диафрагманың кедергі коэффициенті - (14) формуламен
.
Құбырдың кенеттен кенеюі (5 суретті қара). Кенеттен кеңею коэффициенті (16) формуламен анықталады

-құбырдың 2-ші саласы үшін


,
-құбырдың 8-ші саласы үшін
.
Құбырдың кенеттен жіңішкеруі (6 суретке қара). 3-ші салада жіңішкеруі ағынның сығылу дәрежесін анықтаймыз

және ол арқылы 5 кестемен лезде жіңішкеруінің коэффициентін табамыз .

Құбырдың өте кенет жіңішкеруі шығындардың коэффициенті, кішкентай құбыр үлкеннің ішіне кіріп тұрған жағдайда (17 суретті қара), құбырдың 9-шы салада (17) формула арқылы табылады


Құбырдың бір қалыпты бұрылуы. -тағы тізедегі шығындардың коэффициентін (19) формуламен анықтаймыз. d3=75мм және R1=75мм болғанда бірінші тізе үшін табамыз
.
d4=R2=75 мм болғанда екінші тізеге арналған шығын коэффициенті .

d7=75мм және R3=150мм болғанда үшінші тізеге арналған шығын коэффициенті



.

d9=75мм және R4=150мм болғанда төртінші тізеге арналған шығын коэффициенті .

Екінші және төртінші тізелер үшін бұрылу бұрышы 900-тан көп болғандықтан a коэффициентін (22) формуламен анықтаймыз

- болғанда екінші тізе үшін


;
- болғанда төртінші тізе үшін
.
Онда екінші тізе үшін жергілікті шығын коэффициенті

және төртінші тізе үшін


.

Иіртүтікті жылу алмастырғыш. 8 кестемен және схемамен (12 сурет) змеевиктік жылуалмастырғышқа арналған жергілікті кедергілердің коэффициенттерін анықтаймыз

- камераға кіру ;

- камерадан құбыршаларға кіру ;

- U-тәріздес құбыршада түтікшеде 1800-қа бұрылу

- құбыршалардан камераға шығу ;

- камерадан патрубокқа шығу .



Су-булық жылытқыш. 8 кестемен және жылуалмастырғыштың схемасынан (13 сурет) су қозғалысы кезіндегі бу-сулық жылытқыш үшін жергілікті кедергілер коэффициенттерін анықтаймыз

- камераға кіруі ;

- жылуалмастырғыштың құбыршаларға кіруі ;

- аралық камера арқылы бір бөлімнен екінші бөлімге 180°-қа бұрылу ;

- құбыршалардан камераға шығу

- камерадан патрубокқа шығу .

Гидравликалық кедергілер коэффициенттерінің табылған мағыналарын (44, 46, 48) теңдеулерге қойып, C1, C2, C3 коэффициенттерді тауып аламыз. Оның алдында біз Б.1 кестесінен t =1800С температурада су тығыздығын анықтаймыз

.

мұндағы С1=1922,6.


Екінші тармақ үшін

С2=1915,9.
Үшінші тармақ үшін

С3=4821,6.

Құбырдың әрбір бұтақтары үшін салмақтық шығынды анықтаймыз



Шығындар санағының дұрыстығын тексеру

3.2.2 Анықталған есептеу

Табылған шығындар жабысқақтықтың гидравликалық кедергіге ықпалын ескермегенде табылған. Жабысқақтықтың шығындарға ықпалын ескеру үшін (41) формула арқылы Рейнольдс сандарын анықтаймыз, ол үшін алдын ала Б.2 кестесінен t=1800C-дегі судың жабысқақтығын табамыз - .


.
болғандықтан, .
.
.
болғандықтан, .
.
болғандықтан, .
.



Жылуалмастырғыштың құбыршалардың сырт айнала ағуы кезіндегі Рейнольдс санын санағанда, (5) формуламен анықталатын, эквиваленттік диаметрді алу қажет.

Re сандарын анықтағаннан кейін жабысқақтықты ескере отырып кедергілер коэффициенттерін табамыз. 4-2а [1] суретке сәйкес жабысқақтықтың

ықпал жасауын еске алу керек.

Сондықтан алдын ала осы кешеннің мағынасын анықтаймыз







.



.

және болғандықтан, гидравликалық үйкелісі коэффициенттерін жабысқақтықты ескере отырып A. Д. Альтшуль (9) формуласымен анықтаймыз



Қалған жағдайларда ағым, жабысқақтықтың (Rе сандары) ықпалы маңызсыз, квадраттық облыста өтеді.

Алдында айтылғандай, Rе санының жергілікті кедергілер коэффициенттеріне ықпал жасауы, жатық асуларда (тізе ), Rе<10000 болғанда, ал өкпек асуларда (лезде кеңеюі, жінішкеруі және т.т.) Rе<3000 болғанда айқындалады.

Барлық Рейнольдс сандары 10000-нан көбірек болғандықтан жергілікті кедергілер коэффициенттері Рейнольдс санынан тәуелді болмайды.

коэффициенттерін (44, 46, 48) теңдеулерінен, анықталған мағыналарын ескере отырып, есептейміз.

Бірінші тармақ үшін



.
Екінші тармақ үшін


.

Үшінші тармақ үшін арналған сақталады, өйткені Рейнольдс сандарын ескергенде бұл тармақ үшін гидравликалық кедергі коэффициенттерінің мағыналары өзгермейді.

Құбырдың жеке тармақтарындағы шығын мағыналарын анықтаймыз

Шығындарды есептеудегі дұрыстықты тексеру



Ертерек жаппай шығындар табылған болатын және Көрініп тұрғандай, шығындардың анықталған мәндері ертерек табылғандарынан 1%-дан көп емес болып ажырайды, сондықтан шығындар мәндерін анықтауды аяқтаймыз. Әйтпесе, дәлденген шығындар бойынша Рейнольдс сандарын анықтау керек және солар бойынша гидравликалық үйкеліс коэффициенттерінің мәндері анықтау керек, есептеу және шығындарды шығару керек.

Қысымның шығындарын анықтаймыз


Сорғыштың білігіндегі қуат



3.2.3 Толық және статикалық қысымдарының сызықтарын құру

Толық және статикалық қысымдардың сызықтарын құру үшін ағынның кысымын және құбырдың үшінші тармағының әрбір телімі үшін қысымның шығындарын анықтаймыз.

Жылдамдықтарды мына формулалармен тауып аламыз


.
Сәйкес динамикалық қысымдарды табамыз:





телімінде тармақтан ысырмаға дейін қысымның сызықтық шығындарын Дарси - Вейсбах формуласымен анықтаймыз

Ысырмадағы қысым шығындары

Ысырмадан тізеге дейінгі телімде сызықтық шығындары

Тізедегі қысым шығындары

Құбырдың тізеден диафрагмаға дейінгі телімдегі сызықтық шығындар



Диафрагмадағы қысым шығындары

Диафрагмадан құбырдың лезде кеңюіне дейінгі телімдегі қысымның сызықтық шығындары

Ағынның лезде кеңеюіндегі қысым шығындары

телімдегі сызықтық шығындар

Ағынның лезде жіңішкеруінің қысым шығындары



телімдегі сызықтық шығындар

Тізедегі қысым шығындары

Құбырдың тізеден тармақтануға дейінгі телімдегі қысымның сызықтық шығындары




Жалпы қысым шығындарды осылай табамыз, ұзындық бойынша және жергілікті кедергілерге шығындарды қосып, қысымның қосынды шығындарын табамыз

Бұрын табылған болатын (нақтылау мәні, себебі есептьелер саны аз болады). Есептеу қателігі 0,2%-дан кем.

Құбырдың үшінші тармағы үшін орташа гидравликалық еңісті мына формула арқылы табамыз

немесе 5,30 (arctg 0,093=5,3),
мұнда — құбырдың үшінші тармағының жалпы ұзындығы.

Статикалық және толық қысымдар сызықтарын құру үшін құбырдың үшінші тармағы (14 сурет) жергілікті кедергілердің қарапайым суретімен (мысалы, тізе шартты түрде доға түрінде бейнеленеді) белгілі масштабтар бір сызыққа сызылады.

Басында толық қысым сызығы салынады. Құбырдың басындағы толық қысымы бастапқы р статикалық қысыммен динамикалық қысымның сомасына тең, яғни

Ординаталар осі бойынша таңдалған масштабта құбырдың басында бастапқы толық қысым салынады (себебі қысымның қосынды шығындары болғандықтан, ординаталар масштабын үлкейту үшін санақ 5 бардан жүргізіледі).

Ысырманың алдындағы толық қысым бастапқыдан (қысымнан) ұзындығындағы шығындар мөлшеріне кем болады, яғни Бұл қысымды бастапқы толық қысымның сызығында (бастапқы толық қысым арқылы өтетін горизонтальдық сызық) құбыр арқылы өтетін ордината бойынша сала отырып, ысырманың алдындағы толық қысымды табамыз (14 суреттегі В нүкте). Ұзындық бойынша шығындар құбырдың ұзындығына тура пропорционалды болғандықтан, А және В нүктелеріндегі толық қысымдарды түзу сызықпен қосып, ысырмаға дейінгі телімдегі толық қысым сызығын табамыз.

Жергілікті шығындар жергілікті кедергілердің жанында шоғырланған , сондықтан ысырмадан кейінгі толық қысымды табу үшін ысырманың алдындағы толық қысымнан (В нүктесі) ордината бойынша ысырмадағы қысым шығындарын (ВС кесіндісі) аламыз.

Әрі қарай құру жоғарыда қарастырылғанға тәрізді. Айтакету керек, сұйықтың қозғалысында құбырдың ұзындығы бойынша толық қысым әрқашанда кемиді және өсе алмайды; бірдей диаметрлі құбырдың жеке телімдерде толық қысым желілері параллельді болуы керек, үйткені қысым шығындары ұзындықтың бірлінгіне бірдей (тең диаметрлі құбырлар үшін гидравликалық үйкеліс коэффициенті динамикалық арыны бірдей).

Толық қысым желісін құрғаннан кейін статикалық (динамикалық) желі құрылады. Оны құру үшін жергілікті кедергілердің арасында, құбырдың жеке телімдеріндегі толық қысым желілеріне параллель және олардан динамикалық қысым Рдин i шамасына төмен орналастырылған желілер жұргізу керек (құбырдың әрбір диаметрі үшін өзінің динамикалық қысым болады).

3.3 Қорытындылар

1 Берілген күрделі құбыр арқылы берілген 40 кг/с жиынтық шығыны кезінде қысым шығындары 4,51 бар болады, бұл бастапқы қысым р =10 бардан екі есе аз. Сондықтан жүйдегі бастапқы қысымды азайтуға болады, немесе өзгермейтін бастапқы қысымда жиынтық шығынды үлкейтуге болады.

2 Ең аз су шығыны үшінші тармақта, бұл онын шығындары шамамен бірдей бірінші және екінші тармақтармен салыстырғанда жоғары гидравликалық кедергісін көрсетеді. Сондықтан күрделі құбырдың жиынтық шығындарын азайту үшін, ең алдымен, үшінші тармақтағы шығындарды кеміте беру қажет.

3 Үшінші тармақ үшін толық қысым желісін талдаудан диафрагмадағы және ысырмадағыдағы шығындарды қоспағанда жергілікті шығындар маңызсыз екені көрінеді және оларды ұзындық шығындарымен салыстырғанда есепте ескермеуге де болар еді.

4 Ең аз желілік шығындар құбырдың диаметрі 100 мм болатын ls құбыр телімінде болады, сондықтан егер барлық құбыр 100 мм диаметрлі құбырдан тұратын болса, үшінші тармақта шығындарды төмендетуге де болар еді.


14 сурет - Толық және статикалық қысымдардың сызықтарын құру



Әдебиет

1 Киселёв П . Г . и др. Справочник по гадравлическим расчетам.-М.: Энергия ,1974.

2 Идельчик И. Е. Справочник по гадравлическим сопротивлениям.- М.-Л.: Госэнергоиздат ,1961.

3 Альтшуль A . Д ., Киселёв П . Г . Гидравлика и аэродинамика.-М.: Стройиздат,1975.

4 Лебедев П . Д ., Щукин A . A .Теплоиспользующие установки промыш-ленных предприятий.-М.: Энергия ,1970.

5 Михеев М . A ., Михеева И. М . Основы теплопередачи.-М.: Энергия, 1977.

6 Аэродинамический расчет котельных установок. Нормативный метод.- М.- Л.: Госэнергоиздат ,1961.

7 Краснощёков Е . A ., Сукомел A . С . Задачник по теплопередаче.- М.: Энергия ,1975.



А қосымшасы

Қазақстан Республикасының білім және ғылым инистрлігі


С.Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті
Жылуэнергетика кафедрасы

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

КЖ.220140.ХХХХ.ХХ.ХХ



«Cұйық және газ механикасы» пәні бойынша

Тақырып ____________________________________

____________________________________________



Оқытушы

________________________

(қызмет орыны, ғылыми дереже)

__________________________________

(аты, жөні)

__________________________________

(қолы) (дата)

Студент___________________

(аты, жөні)

Мамандығы _______________

Тобы _____________________

200_


Б қосымшасы

(анықтамалық)




Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет