Потери напора при установившемся равномерном движении жидкости
Предпосылки для определения местных потерь напора, гидравлические сопротивления. Формула Вейсбаха—Дарси, коэффициент гидравлического трения, формула Шези. Потери напора при резком расширении установившегося турбулентного потока несжимаемой жидкости.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.07.2015 |
| Размер файла | 3,3 M |
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.
(2.28)
-модуль расхода. (2.29)
Поскольку технология изготовления и монтажа водопроводных труб в значительной мере стандартизирована, то можно считать, что эквивалентная шероховатость этих труб колеблется в небольших пределах и значение К зависит только от диаметра трубы. Расчет водопроводных систем выполняют, используя значения К для бывших в эксплуатации труб.
Формулу (2.18) можно переписать в виде
(2.30) или (2.31)
Обратим внимание на то, что гидравлический уклон обратно пропорционален пятой степени диаметра трубы. Это следует иметь в виду и при расчете коротких трубопроводов.
При расчете длинных трубопроводов различают параллельное и последовательное соединения труб различного диаметра. Запишем систему уравнений для этих двух вариантов.
Последовательное соединение труб (рис. 6.17). Расход, если это специально не указано, вдоль трубы остается постоянным:
QI=Q2=Q3=Q; (2.32)
а потеря напора во всем трубопроводе равна сумме потерь на каждом его участке: напор гидравлический трение потеря
(2.33)
hl= Q2/K12*l1 + Q2/K22*l2 + Q2/K32*l3 (2.34)
Рис. 6.17. Последовательное соединение труб
Параллельное соединение труб (рис. 6.18). Между точками А и В трубы 1, 2 и 3 соединены параллельно. Если в этих точках измерить пьезометрический напор, то он, конечно, будет одинаков для всех трех труб, следовательно, потери напора в этих трубах одинаковы:
Рис. 6.18. Параллельное соединение труб
В то же время очевидно, что расход Q в трубах АС и BD равен сумме расходов в трех параллельно соединенных трубах:
Q1+Q2+Q3=Q (2.32)
Подчеркнем, что пьезометрические уклоны в параллельно соединенных трубах совпадают лишь в исключительном частном случае, когда l1=l2=l3 обычно же J1= J2= J3.
Кольцевые водопроводные сети (рис. 6.19). Городские водопроводы обычно выполняются в виде кольцевых сетей и обеспечиваются водой от двух и более водонапорных башен Б. В узлах 1--9 находятся потребители (например, жилые массивы, предприятия и т.п.). Кольцевая сеть позволяет осуществлять водоснабжение всех потребителей в случае аварии или ремонта отдельных участков водопроводной сети.
Рис. 6.19. Кольцевая водопроводная сеть
Рис. 6.20. Тупиковая водопроводная сеть (стрелки поставлены у точек, в которых вода подается потребителю)
Расчеты кольцевых сетей сводятся различными приемами к расчету тупиковых сетей, питающихся от одной башни (такие расчеты рассматриваются в курсе "Водоснабжение"). В курсе технической механики жидкости рассмотрим лишь расчет тупиковой сети.
Расчет тупиковой сети начинается с выбора магистрального трубопровода. Этот трубопровод должен быть самым длинным, иметь наибольшие расходы и обеспечивать подачу воды на самые высокие отметки. Например (см. рис. 6.20), магистральным может быть трубопровод Б-1-3-5-7-8, либо Б-1-3-5-12-13, либо Б-1-3-5-12-6; выбрать тот или иной трубопровод в качестве магистрального можно, сравнив отметки, на которые надо подавать воду в точках 8, 6 и 13, и расходы потребителей в этих точках, а также приняв во внимание длины участков 5--12, 12--13, 12--6, 5--7, 7--8.
Расчет магистрального трубопровода, например Б-1-3-5-7-8. Если решается прямая задача (см. разд. 6.1), когда высота башни не задана, а известны расходы воды всех потребителей, длины и диаметры трубопроводов, то расчет выполняется по формуле
где -- отметка воды в водонапорной башне;-- отметка, на которую нужно подать воду потребителю в точке 8; hli-j -- потери на соответствующих участках трубы, которые вычисляются по формуле (2.31).
Если решается обратная задача, когда высота башни задана и заданы расходы потребителей, отметки, на которые следует подать воду, и длины трубопроводов, а необходимо определить диаметры труб, то магистральный трубопровод рассчитывается по среднему пьезометрическому уклону:
(2.33)
где-- суммарная длина магистрального трубопровода. Вычислив Jcp, находим на каждом участке магистрального трубопровода
где Qi-j -- расчетный расход на участке; (Ki-j)необх -- необходимый модуль расхода трубопровода на участке.
По значению (Ki-j)нeo6x, пользуясь таблицами для модуля расхода К, выбирают диаметр трубы Di-j на каждом участке (можно брать как ближайшие большие, так и ближайшие меньшие значения диаметра). Выбрав диаметры Di-jопределяем соответствующие им значения Ki-j и проверяем, чтобы суммарные потери напора в трубе были меньше, чем ().
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Потери напора на трение в горизонтальных трубопроводах. Полная потеря напора как сумма сопротивления на трение и местные сопротивления. Потери давления при движении жидкости в аппаратах. Сила сопротивления среды при движении шарообразной частицы.
презентация [54,9 K], добавлен 29.09.2013Особенности 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 03.06.2010Вакуум как разность между атмосферным или барометрическим и абсолютным давлением. Расчет линейной потери напора по формуле Дарси-Вейсбаха. Свойства гидростатического давления. Особенности применения уравнения Бернулли. Давление жидкости на плоскую стенку.
реферат [466,0 K], добавлен 07.01.2012Элементарная струйка и поток жидкости. Уравнение неразрывности движения жидкости. Примеры применения уравнения Бернулли, двигатель Флетнера (турбопарус). Критическое число Рейнольдса и формула Дарси-Вейсбаха. Зависимость потерь по длине от расхода.
презентация [392,0 K], добавлен 29.01.2014Вычисление параметров и характеристик напора при истечении через отверстие в тонкой стенке и насадке с острой входной кромкой (цилиндрической и наружной), с коническим входом, с внутренней цилиндрической, с конически сходящейся и расходящейся насадками.
задача [65,4 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 18.04.2010Расчет потерь напора при турбулентном режиме движения жидкости в круглых трубопроводах и давления нагнетания насоса, учитывая только сопротивление трения по длине. Определение вакуума в сечении, перемешивания жидкости, пульсации скоростей и давлений.
контрольная работа [269,2 K], добавлен 30.06.2011Расчет 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 11.03.2012Гидравлические трубопроводные системы. Назначение и краткое описание конденсатной системы. Расчет потерь напора в конденсатной и всасывающей магистралях. Нахождение полного коэффициента сопротивления системы, полного напора насоса для ее разных расходов.
курсовая работа [303,5 K], добавлен 07.03.2015Определение веса находящейся в баке жидкости. Расход жидкости, нагнетаемой гидравлическим насосом в бак. Вязкость жидкости, при которой начнется открытие клапана. Зависимость расхода жидкости и избыточного давления в начальном сечении трубы от напора.
контрольная работа [489,5 K], добавлен 01.12.2013Расчет 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 25.01.2013Определение 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 06.05.2014Силы и коэффициент внутреннего трения жидкости, использование формулы Ньютона. Описание динамики с помощью формулы Пуазейля. Уравнение Эйлера - одно из основных уравнений гидродинамики идеальной жидкости. Течение вязкой жидкости. Уравнение Навье-Стокса.
курсовая работа [531,8 K], добавлен 24.12.2013Выведение уравнения движения вязкой несжимаемой жидкости - уравнения Стокса. Рассмотрение основных режимов движения жидкости в горизонтальных трубах постоянного поперечного сечения - ламинарного и турбулентного. Определение понятия профиля скорости.
презентация [1,4 M], добавлен 14.10.2013Постоянство потока массы, вязкость жидкости и закон трения. Изменение давления жидкости в зависимости от скорости. Сопротивление, испытываемое телом при движении в жидкой среде. Падение давления в вязкой жидкости. Эффект Магнуса: вращение тела.
реферат [37,9 K], добавлен 03.05.2011Определение 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 02.04.2018Расчет характеристик установившегося прямолинейно-параллельного фильтрационного потока несжимаемой жидкости. Определение средневзвешенного пластового давления жидкости. Построение депрессионной кривой давления. Определение коэффициента продуктивности.
контрольная работа [548,3 K], добавлен 26.05.2015Дифференциальные уравнения неустановившейся фильтрации газа. Основное решение линеаризованного уравнения Лейбензона. Исследование прямолинейно-параллельного установившегося фильтрационного потока несжимаемой жидкости по закону Дарси в однородном пласте.
курсовая работа [550,5 K], добавлен 29.10.2014Методы практического исследования потока в неподвижных криволинейных каналах. Определение потерь механической энергии при движении потока в них. Сравнение значения коэффициента потери энергии установки, полученного экспериментальным путем с теоретическим.
лабораторная работа [139,4 K], добавлен 13.03.2011Механизм процесса теплоотдачи при кипении воды. Зависимость теплового потока от температурного напора (кривая кипения). Описание устройства измерительного участка. Измерение теплового потока и температурного напора. Источники погрешностей эксперимента.
лабораторная работа [163,2 K], добавлен 01.12.2011
