Расчет гидравлического сопротивления трубопровода
Оценка местных сопротивлений на участках трубопровода. Определение линейной скорости потока жидкости, динамического коэффициента вязкости и значений критерия Рейнольдса для каждого участка сети. Выбор насоса по значениям напора и объёмного расхода.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.06.2015 |
| Размер файла | 118,0 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/
Исходные данные
Рассчитать гидравлическое сопротивление трубопровода, подобрать гидравлическую машину (насос, компрессор, вентилятор).
|
Расход |
Жидкость |
Раб. условия |
||
|
Q, кг/час |
t, °C |
P, атм |
||
|
8000 |
вода |
30 |
1,5 |
|
Размеры трубопровода, м |
||||||||||||||
|
d1 |
d2 |
d3 |
d4 |
d5 |
l1 |
l2 |
l3 |
l4 |
l5 |
l6 |
l7 |
l8 |
l9 |
|
|
0,05 |
0,025 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
35 |
7 |
8 |
12 |
6 |
3 |
4 |
12 |
10 |
Трубы стальные при незначительной коррозии.
Рис. 1. Принципиальная схема трубопровода
1. Расчёт гидравлического сопротивления трубопровода
1. Найдём плотность [1, табл.IV] и динамический коэффициент вязкости [1, табл.IX] для воды при температуре 30 .
|
30 = 995 кг/м 3; |
30 = 0,801·10-3 Па·с. |
Также необходимо найти местные сопротивления на участках трубопровода.
Вентиль нормальный (полностью открытый) [1, табл.XIII]
|
d, мм |
50 |
25 |
20 |
|
|
* |
4,675 |
7,225 |
8 |
Колено (угольник) 90о [1, табл.XIII]
|
Условный проход, мм |
50 |
25 |
20 |
|
|
* |
1,1 |
2 |
2,1151 |
Значения для данной таблицы найдены интерполяцией табличных данных.
Тройник [2, гл. III, п.15, стр. 227]. Коэффициент сопротивления тройника при нагнетании может быть вычислен по формуле, предложенной Левиным:
т = 1+k(wб/wс)2 (1)
где k - безразмерный коэффициент. Для стандартных тройников на резьбе из нового чугуна k=1,5; wб и wс - скорости потоков в прямой трубе и в бок. Трубах.
2. Рассчитываем массовый расход этилацетата на каждом участке трубопровода, т.к. на первом и пятом участках у нас имеется тройник, т.е. поток в таких тройниках делится пополам, т.е.
Q1 = Q = 8000 кг/час;
G2 = G3 = G4 = G5 = = = 4000 кг/час;
G6 = G7 = G8 = G9 = = = 2000 кг/час.
Теперь приступим к расчёту линейной скорости потока жидкости (w, м/с) на каждом из участков трубопровода. Для этого используем уравнение (2), т.е. сопротивление трубопровод вязкость рейнольдс
(2)
= 1,57 м/с;
= 3,13 м/с,
так как d2 = d3 = 0,02 м и G2 = G3 = G4 = G5 = 5750 кг/час, то:
w2 = w3 = w4 = w5 = 3,13 м/с;
= = 1,57 м/с,
а так как d4 = d5 = 0,02 м и G6 = G7 = G8 = G9 = 2875 кг/час, то:
w6 = w7 = w8 = w9 = 1,57 м/с.
3. Далее рассчитываем значения критерия Рейнольдса для каждого участка трубопровода. Расчёт проводится по формуле (3), т.е.
Re = = , (3)
Re1 = = = 6693;
Re2 = = = 6693;
так как d2 = d3 = 0,02 м и G2 = G3 = G4 = G5 = 5750 кг/час, то:
Re2 = Re3 = Re4 = Re5 = 6693;
Re6 = = = 3346;
а так как d4 = d5 = 0,02 м и G6 = G7 = G8 = G9 = 2875 кг/час, то:
Re6 = Re7 = Re8 = Re9 = 3346.
По проведенным расчётам видно, что гидродинамический режим на всех участках - переходной.
4. На данном этапе определяются значения коэффициента трения . Они при переходном режиме для стальных труб рассчитываются по формуле (4):
, (4)
Теперь по формуле (5) рассчитываем:
.
.
т.к. Re2 = Re3 = Re4 = Re5=6693, то 2 = 3 = 4 = 5 = 0,035;
.
т.к. Re6 = Re7 = Re8 = Re9=6693, то 6 = 7 = 8 = 9 = 0,0415.
5. В данном пункте рассчитываем сначала суммы всех местных сопротивлений на участке трубопровода с соответственной длиной (l, м), а затем приступаем к расчёту гидравлического сопротивления каждого участка трубопровода и сумму их, т.е. полное гидравлическое сопротивление. Значит, для расчёта сумм местных сопротивлений необходимы справочные константы приведенные выше в п.1.
= вентеля+тройника = = 11,86;
= колена = 2,12;
= вентеля + выхода= 8+1 = 9;
= колена = 2,12;
= тройника = = 1,375;
= колена = 2,12;
= вентеля + выхода= 8+1 = 9;
= колена = 2,12;
= вентеля+ выхода= 8+1 = 9;
Гидравлическое сопротивление каждого участка трубопровода рассчитываем по уравнению (5), т.е.
(5)
= = 85812 Па;
= = 97281 Па;
= = 174515 Па;
= = 206912 Па;
= = 137598 Па;
= = 23463 Па;
= = 38954 Па;
= = 65513 Па;
= = 52971 Па.
Тогда полное гидравлическое сопротивление трубопровода равно:
p = 85812+97381+174515+206912+137598+23463+38954+
+65513+52971=882528 Па.
Полное гидравлическое сопротивление трубопровода составляет 882528 Па.
2. Выбор насоса
Выбор насоса производится по значениям напора и объёмного расхода, которые необходимо рассчитать по формулам (6) и (7):
(6)
(7)
60 м.
6,3 м 3/час.
По справочным данным [3]подобран насос для найденных значений H и Q.
НАСОС: центробежный насос .
Характеристики насоса: H = 63 м, n = 2900 об/мин.
Литература
1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов. - 9-е изд., перераб. и доп. - - Л.: Химия, 1981. - - 560 с.
2. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М. - Л., Госэнергоиздат, 1960. 458 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение числовых значений объёмного, массового и весового расхода воды, специфических характеристик режима движения, числа Рейнольдса водного потока, особенности вычисления величины гидравлического радиуса трубопровода в условиях подачи воды.
задача [25,1 K], добавлен 03.06.2010Методика расчёта гидравлических сопротивлений на примере расчёта сложного трубопровода с теплообменными аппаратами, установленными в его ветвях. Определение потерь на отдельных участках трубопровода, мощности насоса, необходимой для перемещения жидкости.
курсовая работа [158,3 K], добавлен 27.03.2015Экспериментальная проверка формулы Стокса и условий ее применимости. Измерение динамического коэффициента вязкости жидкости; число Рейнольдса. Определение сопротивления жидкости, текущей под действием внешних сил, и сопротивления движущемуся в ней телу.
лабораторная работа [339,1 K], добавлен 29.11.2014Задачи расчёта трубопроводов с насосной подачей: определение параметров установки, выбор мощности двигателя. Определение величины потерь напора во всасывающей линии и рабочей точке насоса. Гидравлический расчет прочности нагнетательного трубопровода.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.02.2012Расчет простого трубопровода, методика применения уравнения Бернулли. Определение диаметра трубопровода. Кавитационный расчет всасывающей линии. Определение максимальной высоты подъема и максимального расхода жидкости. Схема центробежного насоса.
презентация [507,6 K], добавлен 29.01.2014Расчет затрат тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Определение диаметра трубопровода, числа компенсаторов, потерь напора в местных сопротивлениях, потерь напора по длине трубопровода. Выбор толщины теплоизоляции теплопровода.
контрольная работа [171,4 K], добавлен 25.01.2013Физико-химическая характеристика жидкости. Определение основных параметров потока гидравлической сети. Нахождение потерь на трение. Определение местных гидравлических сопротивлений и общих потерь. Потребляемая мощность насоса. Расчет расхода материала.
контрольная работа [69,4 K], добавлен 14.12.2013Максимальный расход через гидравлическую трассу. Значения кинематической вязкости, эквивалентной шероховатости и площади проходного сечения труб. Предварительная оценка режима движения жидкости на входном участке трубопровода. Расчет коэффициентов трения.
курсовая работа [261,3 K], добавлен 26.08.2012Расчет кинематического коэффициента вязкости масла при разной температуре. Применение формулы Убеллоде для перехода от условий вязкости к кинематическому коэффициенту вязкости. Единицы измерения динамического и кинематического коэффициентов вязкости.
лабораторная работа [404,7 K], добавлен 02.02.2022Особенности 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 03.06.2010Произведение расчета кривых потребного напора трубопроводов (расход жидкости, число Рейнольдса, относительная шероховатость, гидравлические потери) с целью определение затрат воды в ветвях разветвленного трубопровода без дополнительного контура.
контрольная работа [142,7 K], добавлен 18.04.2010Определение геометрической высоты всасывания насоса. Определение расхода жидкости, потерь напора, показаний дифманометра скоростной трубки. Расчет минимальной толщины стальных стенок трубы, при которой не происходит разрыв в момент гидравлического удара.
курсовая работа [980,8 K], добавлен 02.04.2018Определение зависимости сопротивления сети от скорости потока, расчет сопротивления для определенного значения. Принцип работы и внутреннее устройство насосной установки, определение расхода воды в зависимости от перепада давления на дифманометре.
курсовая работа [75,8 K], добавлен 21.02.2009Определение напора насоса и выбор его типа с учетом параметров трубопроводов, расчет потерь напора по длине и в местных сопротивлениях. Вычисление эффективного расхода пара на турбину. Исследование кратности охлаждения для конденсатора паровой турбины.
контрольная работа [358,2 K], добавлен 06.05.2014Сущность метода Стокса по определению коэффициента вязкости. Определение сил, действующих на шарик при его движении в жидкости. Оценка зависимости коэффициента внутреннего трения жидкостей от температуры. Изучение ламинарных и турбулентных течений.
лабораторная работа [1001,4 K], добавлен 15.10.2010Расчёт расхода сетевой воды для отпуска тепла. Определение потерь напора в тепловых сетях. Выбор опор трубопровода, секционирующих задвижек и каналов для прокладки трубопроводов. Определение нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.
курсовая работа [988,5 K], добавлен 02.04.2014Расчет распределительной части сети сельскохозяйственного водоснабжения. Потери напора на участках сети. Вычисление объема бака водонапорной башни. Расчет напорного водопровода, выбор марки насоса и определение мощности электродвигателя его привода.
курсовая работа [161,5 K], добавлен 03.03.2012Назначение конденсатной системы. Конденсатная система, маслоохладитель и конденсатор ВОУ. Расчет потерь напора в конденсатной магистрали и теплообменном аппарате. Нахождение полного коэффициента сопротивления системы. Зависимость характеристики сети.
контрольная работа [350,6 K], добавлен 10.04.2011Определение наружного диаметра изоляции стального трубопровода с установленной температурой внешней поверхности, температуры линейного коэффициента теплопередачи от воды к воздуху; потери теплоты с 1 м трубопровода. Анализ пригодности изоляции.
контрольная работа [106,4 K], добавлен 28.03.2010Расчет расходов жидкости, поступающей в резервуары гидравлической системы, напора и полезной мощности насоса; потерь энергии, коэффициента гидравлического трения при ламинарном и турбулентном режиме. Определение давления графоаналитическим способом.
курсовая работа [88,0 K], добавлен 11.03.2012
