аэрогидродинамика инженерных систем. аэрогидродинамика2. Расчет сложного трубопровода Расчет дополнительного контура
![]()
|
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: Напор жидкости на выходе из насоса, Н=60, м. Подача насоса Q=40, л/c. Длина участков трубопроводов км. Диаметр участков трубопровода ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Геометрическая высота конечного сечения участков трубопровода ![]() ![]() ![]() Давление на выходе из участков трубопровода ![]() ![]() ![]() 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 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Расчет сложного трубопровода Разбиваем сложный трубопровод на 8 простых трубопроводов. Для трубопровода 1 определяем скорость движения жидкости ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() По значению комплекса ![]() ![]() - квадратичная зона сопротивления. По формуле ![]() ![]() ![]() Находим суммарный коэффициент местных потерь ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Определяем гидравлические потери в трубопроводе 1 ![]() Напор жидкости в узловой точке А находим как ![]() ![]() 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
9. Рассчитываем и строим характеристики трубопроводов 2 и 4 по той же методике (пункты 1 – 9 таблицы 1). Таблица 2 Расчет характеристики трубопровода 4
Таблица 3 Расчет характеристики трубопровода 2
10. Строим кривую потребного напора разветвленного участка, состоящего из трубопроводов 5 и 6. Для этого суммируем абсциссы кривых потребного напора (расходы ![]() ![]() 11. Строим кривую потребного напора для участка, состоящего из трубопроводов 4, 5 и 6 путем сложения ординат характеристики трубопровода 4 (гидравлические потери ![]() ![]() ![]() 12. Строим кривую потребного напора для участка, состоящего из трубопроводов 3, 4, 5 и 6. С этой целью суммируем абсциссы кривых потребного напора (расходы ![]() ![]() 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 ![]() ![]() ![]() 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. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 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 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() По значению комплекса ![]() ![]() По формуле ![]() ![]() ![]() Определяем суммарный коэффициент местных потерь в трубопроводе 7. Значение ![]() ![]() ![]() Определяем гидравлические потери в трубопроводе 7 ![]() 17. Определяем суммарный коэффициент местных потерь в трубопроводе 8. Значение ![]() ![]() ![]() 18. Из этого уравнения находим диаметр методом последовательных приближений: принимаем в первом приближении ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Т. к. ![]() ![]() ![]() Определяем скорость движения жидкости ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() По значению комплекса ![]() ![]() По формуле ![]() ![]() ![]() Определяем гидравлические потери в трубопроводе 8 ![]() Принимаем окончательно ![]() 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
Таблица 5 Расчет характеристики трубопровода 10
Таблица 6 Расчет характеристики трубопроводов 11 и 13
Таблица 7 Расчет характеристики трубопровода 12
3. Для участка состоящего из трубопроводов 9 и 10, строим кривую гидравлических потерь путем сложения ординат характеристик трубопроводов 9 и 10 (гидравлические потери ![]() ![]() 4. Для участка состоящего из трубопроводов 9, 10 и 11, строим кривую гидравлических потерь. С этой целью суммируем абсциссы кривых гидравлических потерь (расходы ![]() ![]() 5. Для участка состоящего из трубопроводов 12 и 13, строим кривую гидравлических потерь путем сложения абсцисс характеристик трубопроводов 12 и 13 (расходы ![]() ![]() 6. Находим гидравлические потери в дополнительном контуре. ![]() 7. ![]() ![]() Список используемой литературы 1. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. – М.: Машиностроение, 1982. – 423с. 2. Водяные тепловые сети: Справочное пособие по проектированию/ И.В. Белянкина, В.П. Витальев, Н.К. Громов и др.; Под ред. Н.К. Громова, Е.П. Шубина. – Энергоатомиздат, 1988. – 376 с. |