Розрахунок коротких трубопроводів
Визначення витрати води в трубопроводі при відомих значеннях тиску (напору), довжини та діаметру трубопроводу. Втрати напору по довжині трубопроводу у наслідок подолання опору сил внутрішнього тертя між частинками рідини. Коефіцієнт гідравлічного тертя.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 25.09.2017 |
| Размер файла | 81,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Розрахунок коротких трубопроводів
Короткими називаються трубопроводи малої довжини із значним числом місцевих опорів, втрати напору на яких складають більше 10% від втрат напору за довжиною.
Втрати напору визначаються при усталеногму русі рідини, коли швидкість руху не змінюється в часі, а витрати води в будь якому живому перерізі буде дорівнювати:
трубопровід тиск рідина тертя
Q=V·щ (2,1)
Де V-середня швидкість потоку рідини, м/с.
щ - площа живого перерізу потоку.
Визначення витрати води в трубопроводі при відомих значеннях тиску(напору), довжини та діаметру трубопроводу належить до другої задачі розрахунку коротких трубопроводів, яка розв'язується методом послідовних наближень.
У рівняння (2,1) входятьдві невідомі величини Q I V. Для їх знаходження необхідно використати рівняння Бернуллі, яке може бути записане у формі напорів:
Де Z- геометрична висота-відстань від довільно вибраної горизонтальної площини до центра ваги живого перерізу потоку, м2
Р-тиск у центрі перерізу,ПА.
с-густина рідини, кг/м3.
g-прискорення вільного падіння, =9,81 м/с2.
Р/( с*g) п'єзометрична висота,м.
Z+ Р/( с*g)-п'єзометричний напір,м.
V2/2g-швидкісний напір, м.
б-коефіцієнт Короліса, який враховує нерівномірність розподілу швидкостей по живому перерізу потоку, б=1,03 - 1,2. При виконанні розрахунків для спрощення приймаємо б=1,0.
-втрати напору місцеві і по довжині між двома перерізами трубопроводу.
Для заданої схеми установки доцільно вибирати перерізи трубопроводу в межах 1-1 -на поверхні води в резервуарі, 2-2-на виході із системи трубопроводів:
|
Р0,кПа |
Н,м |
de,мm |
d2 |
d3 |
dв, |
l1,м |
l2 |
l3 |
lв |
б,град |
S,м |
|
|
120 |
10 |
35 |
200 |
50 |
25 |
14 |
2,5 |
7 |
20 |
30 |
3,5 |
-Рідина: вода t=20°С
-Труби: мідні.
Визначити:
-витрати рідини в установці;
-дальність польоту струмини;
-побудувати лінії повного та п'єзометричного напорів.
РОЗВ'ЯЗАННЯ:
Z1=H+1.5=10+1,5=11,5
V1=0м/с- швидкість потоку на поверхні води в резервуарі.
Оскільки переріз 1-1 знаходиться на поверхні води в резервуарі, то Р1=Р0 , тому
Оскільки переріз 2-2 знаходиться на виході з трубопроводу, то Р2=Ратм , тому
Ратм-атмосферний тиск, Ратм =98100 Па
Z2=0м.
V2= Vвих м/с-швидкість потоку на виході води із системи.
б = 1
Перепишемо рівняння Бернуллі
11,5+12,23+0=0+10+
Таким чином
=2,37
Загальна схема трубопроводів складається з трьох ділянок труб різного діаметру і має такі місцеві опори:
-трійник на проході;-різкий поворот;
-діафрагма;- плавний поворот;
-поступове розширення;-пробковий кран;
-раптове звуження;-поступове звуження.
Втрати напору по довжині трубопроводу виникають у наслідок подолання опору сил внутрішнього тертя між частинками рідини, між рідиною і стінками труби і визначаються за формулорю Дарсі-Вейсбаха:
, м
Де - коефіцієнт гідравлічного тертя(коефіцієнт Дарсі)
l-довжина труби, м.
d-діаметр труби, м.
Оскільки загальна схема трубопроводів складається з трьох ділянок труб різного діаметру, то сума втрат напору по довжині буде
Визначатися за формулою:
Втрати напору на місцевих опорах виникають у місцях зміни напрямку або швидкості руху потоку, при проходженні рідини через арматуру, злитті чи поділі потоку. В таких місцях відбувається відрив потоку від стінок, зміна вличини тиску, деформація епюри розподілу швидкостей, утворюються вихори тощо. Це призводить до появи додаткових втрат напору.
Втрата напору на місцевому опорі визначається за формулою Вейсбаха:
м,
Де -коефіцієнт місцевого опору, який показує долю швидкісного напору, що втрачається на даному місцевому опорі;
V-середня швидкість потоку, значення якої приймається за місцевим опором, м/с.
Значення коефіцієнтів місцевих опорів залежать від їх конфігурації, режиму руху рідини, відносно шорсткості і т.д.
Для системи трубопроводів, яка складається з трьох ділянок і має 9 місцевих опорів, загальні втрати напору визначаються за формулою:
2) Визначення коефіцієнта гідравлічного тертя:
Для знаходження коефіцієнта гідравлічного тертя неможливо відразу визначити зони гідравлічних опорів, бо невідомі швидкості руху води на ділянках трубопроводу, а значить числа Рейнольдса і режими руху. В такому випадку гідравлічний розрахунок трубопроводів виконуємо методом послідовних наближень. У першому наближенні допускаємо, що в усіх трубах режим руху води турбулентний, труби працюють у зоні квадратичного опору і коефіцієнти гідравлічного тертя в кожній трубі знаходимо за формулою Шифрінсона:
Значення величини еквівалентної шорсткості приймаємо за довідником.
Для нових мідних труб Ке= мм.
Для приведення швидкостей руху води в трубах різних діаметрів до однієї використаємо рівняння нерозривності потоку:
Де V-середня швидкість потоку рідини, м/с.
щ-площа живого перерізу потоку, м2.
Звідси швидкість руху води в кожній трубі визначається за формулою:
Для кожної ділянки трубопроводу визначаємо площу живого перерізу:
3) Визначення втрат напору по довжині.
Визначаємо втрати напору по довжині для кожної ділянки трубопроводу за вищенаведеною формулою:
=0,466638
4)Визначення втрат напору на місцевих опрах:
Втрати напору на місцевих опорах визначаємо за формулою Вейсбаха:
, м.
Визначаємо коефіцієнти місцевих опорів:
-коефіцієнт входу з резервуара в трубу =0,5
-плавний поворот на 90°.
пл. пов.=f(R/d)
|
Види труб |
R/d |
||||||
|
1 |
1.5 |
2 |
4 |
6 |
10 |
||
|
Гладкі |
0,22 |
0,18 |
0,14 |
0,11 |
0,08 |
0,11 |
|
|
Шорсткі |
0,52 |
0,4 |
0,28 |
0,23 |
0,18 |
0,2 |
Оскільки за схемою R1=d1 , відповідно R1/ d1=1. Для гладких труб пл. пов.=0,22, для шорстких пл. пов.=0,52.
-діафрагма:
Де щ1-площа поперечного перерізу трубопроводу d1=50мм.
щдіаф-площа поперечного перерізу діафрагми;
n-відношення площі поперечного перерізущдіафдо площі поперечного перерізу щ1
е-коефіцієнт стиснення, визначається за довідником аба за формулою:
|
е |
0,611 |
0,612 |
0,616 |
0,622 |
0,633 |
0,644 |
0,662 |
0,687 |
0,722 |
0,781 |
1,0 |
|
|
n |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
-поступове розширення:
Де кпр-поправковий коефіцієнт(коефіцієнт зм'якшення),залежить від кута конусності б.
<б=2<в= 5,72 >kпр.= 0,14 за довідником.
500мм-довжина розширення згідно схеми.
|
б |
8 |
10 |
12 |
15 |
20 |
25 |
|
|
kпр. |
0,14 |
0,16 |
0,22 |
0,3 |
0,42 |
0,62 |
-різке звуження:
-різкий поворот:
|
D.mm |
20 |
25 |
34 |
39 |
49 |
|
|
пов. |
1,7 |
1,3 |
1,1 |
1 |
0,83 |
=0,83
-трійник
-пробковий кран
|
б |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
|
|
0,05 |
0,29 |
0,75 |
1,56 |
3,1 |
5,47 |
9,68 |
17,3 |
31,2 |
52,6 |
106 |
б-за завданням; б=30град.
=17,3
-поступове звуження:
Де кпз-коефіцієнт пом'якшення, залежить від кута конусності.
<б=2<в=90>=0.35
tgв=(d3-dвих)/(2*lвих)=1в=arctg 1 =0,7854=45
|
б |
10 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
140 |
|
|
0,4 |
0,25 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,6 |
3,58(V3)2=1,39
(V3)2=0,39
V3=0,62 м/с
V1=1,44 V3=0,8928м/с
V2=0,06V3=0,0372м/с
Vвих=7V3=4,340м/с
0,466638*0,622=0,179375
4)Визначення дальності польоту струмини:
Дальність польоту струмини Х визначається за формулою
ц - коефіцієнт швидкості;
S - висота рівня площини, на яку діє струмина до осі отвору, з якої вона витікає(приймається згідно завдання), S=4,5м.
H=H'-напір рідини на почаптку конфузора(плавного звуження
-втрати напору на плавному звуженні
-див попередні розрахунки
Коефіцієнт швидкості ц:
Дальність польоту:
Х=2*0,94*
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Розрахунок довжини гідролінії, розмірів гідроциліндра та необхідної витрати рідини. Вибір дроселя, фільтра. Гідравлічний розрахунок трубопроводів з урахуванням допустимих швидкостей. Визначення втрат тиску в гідросистемі. Необхідний тиск насоса.
курсовая работа [102,9 K], добавлен 08.01.2012Ступінь концентрування зворотнього осмоса. Приблизний розрахунок робочої поверхні мембрани. Розрахунок гідравлічного опору нагнітального трубопроводу. Автоматизація систем контролю технологічного процесу. Механічний розрахунок мембранного модуля.
дипломная работа [1000,7 K], добавлен 28.10.2014Вибір матеріалів пар тертя та конструкції для високого ресурсу механічних торцевих ущільнень. Ступінь експлуатаційного навантаження. Обчислення витоків та втрат потужності на тертя. Застосування термогідродинамічних ущільнень, запропонованих Є. Майєром.
контрольная работа [6,4 M], добавлен 21.02.2010Основні формули для гідравлічного розрахунку напірних трубопроводів при турбулентному режимі руху. Методика та головні етапи проведення даного розрахунку, аналіз результатів. Порядок і відмінності гідравлічного розрахунку коротких трубопроводів.
курсовая работа [337,2 K], добавлен 07.10.2010Вибір робочої рідини. Швидкість переміщення поршня. Потужність гідроприводу. Вибір тиску робочої рідини. Подача насосної станції. Частота обертання вала насоса. Розрахунок гідроциліндра, гідророзподільника та трубопроводів. Розрахунок втрат тиску.
контрольная работа [31,3 K], добавлен 31.01.2014Вибір номінального тиску із ряду встановлених стандартних значень. Аналіз функцій робочої рідини. Розрахунок діаметра гідроциліндра. Вибір насоса та розподільника. Способи визначення трубопроводів, втрат тиску у гідролініях, потужності гідроприводу.
контрольная работа [77,1 K], добавлен 12.01.2011Обґрунтування вибору типу гідроциліндру. Розрахунок робочого тиску в об'ємному гідроприводі та робочого об'єму насоса, коефіцієнту його корисної дії, споживання насосом потужності, діаметру трубопроводу. Оцінка стійкості та навантаження гідроциліндра.
курсовая работа [282,9 K], добавлен 09.12.2010Інтенсивність спрацювання деталей: лінійна, вагова та енергетична. Метод оцінки зносостійкості матеріалів. Розрахунок вагової інтенсивності спрацювання бронзи марки БрАЖ9-4. Аналіз результатів дослідження впливу тертя на стійкість проти спрацювання.
лабораторная работа [1,1 M], добавлен 13.04.2011Розрахунок поверхневого протитечійного теплообмінника для підігріву водопровідної води скидною водою. Визначення середньологарифмічного температурного напору, числа і компоновки пластин в апараті. Особливості конструювання добового бака-акумулятора.
контрольная работа [172,3 K], добавлен 06.08.2013Опис технологічної схеми Семиренківського УКПГ. Гідравлічний розрахунок трубопроводу по якому рухається газ, визначення діаметру викидної лінії газопроводу, підбір комбінованого сепаратора. Система збору і підготовки газопромислової продукції на родовищі.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 16.05.2011Тепловий і гідравлічний розрахунок кожухотрубного теплообмінника. Визначення теплового навантаження та орієнтовної площі. Розрахунок коефіцієнтів тепловіддачі для органічної рідини, води. Визначення сумарного термічного опору стінок, швидкості теплоносія.
курсовая работа [253,7 K], добавлен 10.10.2014Визначення опору гум роздиранню. Залежність зміни міцності за механічного пошкодження поверхні від типу каучуку, властивостей та дозувань вихідних інгредієнтів та ступеню вулканізації. Визначення еластичності гум за відскоку. Випробування на стирання.
реферат [61,6 K], добавлен 19.02.2011Вихідні параметри для розрахунку головної водовідливної установки шахти. Тип насосу і кількість робочих коліс. Розрахунок внутрішнього діаметра трубопроводу. Визначення робочого режиму насосної установки. Приводні двигуни насосів і пускової апаратури.
контрольная работа [495,4 K], добавлен 22.09.2015Вибір робочого тиску. Розрахунок та вибір гідроциліндрів, гідромоторів поворотної платформи та пересування. Витрати гідродвигунів. Вибір трубопроводів та гідравлічної апаратури. Перевірочний розрахунок гідроприводу. Опис гідросхеми і принципів її роботи.
курсовая работа [67,0 K], добавлен 26.02.2013Визначення складу робочої маси горючих відходів. Розрахунок топкового пристрою. Вибір конструктивних характеристик циклонної камери, розрахунок її діаметру. Визначення втрат тиску, димових газів і швидкості повітря. Ефективна товщина випромінюючого шару.
контрольная работа [25,5 K], добавлен 24.01.2015Розрахунок теплообмінника "труба в трубі" для охолодження молока. Місце та призначення теплообмінника в технологічній схемі. Середня температура теплоносія, коефіцієнт теплопередачі. Діаметр внутрішньої труби. Розрахунок повного напору, що розвиває насос.
курсовая работа [393,1 K], добавлен 18.12.2013Параметри плоскопасової передачі. Тертя з гнучким зв'язком. Призначення та конструкції пружин. Розрахунок гвинтових циліндричних пружин розтягу, стиску, скручення. Основні схеми та параметри кулачкових механізмів. Виведення формули для кута тиску.
курсовая работа [762,7 K], добавлен 24.03.2009Визначення розрахункової подачі насосів, трубопроводів, необхідного напору помп. Проектування окремих елементів електричної частини насосної станції: електродвигунів та трансформаторів. Опис компонувальних рішень й архітектурно-будівельної частини.
курсовая работа [511,4 K], добавлен 21.06.2011Розрахунок розмірів пазів та провідників обмоток статора. Розрахунок довжини статора і ротора. Коефіцієнт насичення і намагнічуючий струм. Параметри обмоток двигуна. Основні магнітні втрати у спинці статора. Робочі характеристики асинхронного двигуна.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 12.10.2011Зменшення втрат потужності на тертя при проектуванні торцевих ущільнень. Основні ефективні способи збільшення тепловідведення за допомогою спеціальних систем охолоджування. Термогідродинамічні торцеві ущільнення. Матеріали пар тертя на основі вуглецю.
реферат [9,6 M], добавлен 23.02.2010
