Движение газа по трубам
Исследование сущности и особенностей ламинарного и турбулентного движения газа. Расчет потерь давления от трения газа о стенки трубопровода на прямых участках. Определение величины потери давления от местного сопротивления. Дросселирование газа.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.04.2015 |
| Размер файла | 138,0 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/
Движение газа по трубам
Ламинарное движение - это движение потока газа, при котором все слои потока газа параллельно движутся, не перемешиваясь друг с другом, при этом скорость отдельных слоев по сечению поперек потока плавно меняется по параболическому закону от нуля у стенок трубы до наибольшей в ее центре.
Турбулентное движение газа - это движение газа, при котором частицы потока дополнительно совершают колебания поперёк, что приводит к нарушению параболического закона распределения скоростей по сечению потока.
На практике скорости потока сжатого воздуха в трубопроводе для питания пневмоинструментов и непосредственно в каналах инструментов, обычно больше предельной скорости ламинарного движения, в результате чего в анализируемой области соответственные подсчёты проводят отталкиваясь от наличия турбулетного движения потока.
Средняя скорость потока газа
где q' - объём протекающего газа в м3/сек; F - внутреннее сечение трубы в мм2.
Для круглых труб, имеющих внутренний диаметр d, мм
Потеря давления от трения газа о стенки трубопровода на прямых участках:
где l - длина прямого участка трубы в м; d - внутренний диаметр трубы в мм; г - удельный вес сжатого воздуха в потоке в кГ/м3; и - средняя скорость потока в трубе в м/сек; в - коэффициент сопротивления.
Для воздухопровода со стенками средней шероховатости (для газовых труб):
Или
где G - весовое количество воздуха, который протекает по трубе в кГ/сек.
При движении газа по каналам с прямоугольным сечением, в формулах и вместо величины внутреннего диаметра d трубы используется величина эквивалентного диаметра dЭ
где а и b - размеры сторон прямоугольного канала в мм.
Если направления или сечения трубы изменяются, то появляются местные сопротивления для прохода газа, вызывающие дополнительные потери давления. Такие дополнительные потери происходят при проходе воздуха через различные вентили, тройники, колена, и т.д.
Величина потери давления от местного сопротивления рассчитывается по следующему выражению
где о - коэффициент местного сопротивления. Его величина берется из таблицы:
Если рассчитывается воздухопровод, то его разбивают на индивидуальные участки с постоянными сечениями для которых определяют потери давления. Сумма потерь на индивидуальных участках равна общей потере давления.
Для типовых конструкций вентильных рукояток пневматических инструментов опытным путем установлена величина обобщенных коэффициентов местного сопротивления, которые учитывают в целом сопротивления на всем пути анализируемого участка потока.
Потеря давления, которая появляется из-за наличия местного сопротивления, является результатом дросселирования газа.
Дросселирование - это процесс неравновесного расширения газа при резком повышении сопротивления. Процесс дросселирования достаточно часто применяется в различных пневмоустановках для измерения расхода газа, регулировки давления газа, и т.д.
Приспособление для дросселирования газа называют дроссельным. В самом простом виде оно представляет собой диафрагму (перегородку с отверстием), которая помещается на пути потока газа.
Применяя такое приспособление, определяют объёмное количество сжатого воздуха, который проходит через трубу, по следующей формуле:
газ давление движение потеря
где б - коэффициент расхода, е - поправочный коэффициент на расширение газа; F0 - сечение отверстия диафрагмы в мм2; г1 - удельный вес сжатого воздуха в кГ/м3; р1 - давление газа прямо перед диафрагмой в кГ/см2; р2 - давление газа прямо после диафрагмы в кГ/см2: g = 9,81 м/сек2 - ускорение силы тяжести.
Разность давления р1 - р2 именуется перепадом давления.
Из специальных таблиц и диаграмм берётся значение коэффициентов б и е.
Как только газовый поток пройдёт через дроссельное приспособление, сжатая струя вновь расширяется, а вместе с этим происходит восстановление и давления газа. Тем не менее установившееся давление р''2 не сможет достигнуть начальной величины р'1.
Разность давлений р'1 - р''2 = Др - это безвозвратная потеря давления, которая вызывается местным сопротивлением.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Взаимоотношение объема и давления, оценка влияния изменения объема на значение давления. Уравнение давления при постоянном значении массы газа. Соотношение массы и температуры по уравнению Менделеева-Клапейрона. Скорость при постоянной массе газа.
контрольная работа [544,5 K], добавлен 04.04.2014Физические свойства природного газа. Описание газопотребляющих приборов. Определение расчетных расходов газа. Гидравлический расчет газораспределительной сети низкого давления. Принцип работы газорегуляторных пунктов и регуляторов газового давления.
курсовая работа [222,5 K], добавлен 04.07.2014Гидростатическое давление в сосуде. Определение траектории движения тела и направления ускорения. Зависимость давления идеального газа от температуры. Зависимость проекции скорости материальной точки от времени. Изобарное охлаждение постоянной массы газа.
задача [250,4 K], добавлен 04.10.2011Основные потребители сжиженного газа, режимы потребления и транспортировка. Типология методов гидравлических расчетов газопроводов и необходимые для этого данные. Расчет газопроводов низкого давления для ламинарного, критического и турбулентного режимов.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.01.2014Рост потребления газа в городах. Определение низшей теплоты сгорания и плотности газа, численности населения. Расчет годового потребления газа. Потребление газа коммунальными и общественными предприятиями. Размещение газорегуляторных пунктов и установок.
курсовая работа [878,9 K], добавлен 28.12.2011Особенности причин появления и расчет на трех участках по длине трубы коэффициента гидравлического трения, потерь давления, потерь напора на трение, местных потерь напора при описании прохождения воды в трубопроводе при условиях турбулентного движения.
задача [250,4 K], добавлен 03.06.2010Регуляторы давления газа и их типы. Принципы действия. Гидратообразование при редуцировании газа. Методы по предотвращению гидратообразования. Новые разработки для газорегулирующих систем. Регуляторы с теплогенераторами РДУ-Т, их принцип работы.
реферат [1,4 M], добавлен 27.02.2009Компонентный состав газа и его характеристики. Определение расчетного часового расхода газа по номинальным расходам газовыми приборами и горелочными устройствами. Гидравлический расчет магистральных наружных газопроводов высокого и среднего давления.
дипломная работа [823,6 K], добавлен 20.03.2017Определение низшей теплоты сгорания газа и плотности сгорания газообразного топлива. Расчет годового расхода и режима потребления газа на коммунально-бытовые нужды. Вычисление количества газораспределительных пунктов, подбор регуляторов давления.
курсовая работа [184,6 K], добавлен 21.12.2013Предохранительные сбросные клапаны на газопроводах для автоматического сброса газа в случае кратковременного повышения давления сверх установленного. Плотность газа в рабочих условиях. Определение необходимого сечения предохранительного клапана.
презентация [507,6 K], добавлен 14.12.2014Выбор рабочего давления газопровода. Расчет свойств транспортируемого газа. Плотность газа при стандартных условиях. Определение расстояния между компрессорными станциями и числа компрессорных станций. Расчет суточной производительности газопровода.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 25.03.2013Характеристика района города, определение численности его населения. Определение годового потребления газа. Определение удельных часовых расходов газа по зонам застройки. Трассировка сети низкого давления. Гидравлический расчет внутридомового газопровода.
курсовая работа [774,7 K], добавлен 10.12.2011Уравнение состояния газа Ван-дер-Ваальса, его сущность и краткая характеристика. Влияние сил молекулярного притяжения на стенки сосуда. Уравнение Ван-дер-Ваальса для произвольного числа молей газа. Изотермы реального газа и правило фаз Максвелла.
реферат [47,0 K], добавлен 13.12.2011Порядок и закономерности движения зарядов в газе, связанные с ним физические законы. Ионизация газа электронами путем отрыва одного электрона. Зависимости коэффициента ионизации газа электронами от напряженности электрического поля и давления неона.
реферат [142,5 K], добавлен 14.11.2011Определение расчетных характеристик используемого природного газа. Выбор системы газоснабжения города. Пример гидравлического расчета распределительных городских газовых сетей среднего давления. Определение расчетных расходов газа жилыми зданиями.
курсовая работа [134,4 K], добавлен 19.04.2014Характеристики населенного пункта. Удельный вес и теплотворность газа. Бытовое и коммунально-бытовое газопотребление. Определение расхода газа по укрупненным показателям. Регулирование неравномерности потребления газа. Гидравлический расчет газовых сетей.
дипломная работа [737,1 K], добавлен 24.05.2012Характеристика города и потребителей газа. Ознакомление со свойствами газа. Расчет количества сетевых газорегуляторных пунктов, выявление зон их действия и расчет количества жителей в этих зонах. Определение расходов газа сосредоточенными потребителями.
курсовая работа [106,2 K], добавлен 02.04.2013Определение физических величин, явлений. Изменение температуры углекислого газа при протекании через малопроницаемую перегородку при начальных значениях давления и температуры. Сущность эффекта Джоуля-Томсона. Нахождение коэффициентов Ван-дер-Ваальса.
контрольная работа [231,7 K], добавлен 14.10.2014Выбор измерительных датчиков. Особенности монтажа термометра сопротивления на трубопроводе. Разработка схемы преобразователя расхода газа с коррекцией по температуре и давлению газа. Выбор и работа микроконтроллера. Расчет элементов блока питания.
курсовая работа [789,0 K], добавлен 20.02.2015Молекулы идеального газа и скорости их движения. Упрyгoe стoлкнoвeниe мoлeкyлы сo стeнкoй. Опрeдeлeниe числа стoлкнoвeний мoлeкyл с плoщадкoй. Распрeдeлeниe мoлeкyл пo скoрoстям. Вывод формул для давления и энергии. Формула энергии идеального газа.
курсовая работа [48,6 K], добавлен 15.06.2009
