Определение потерь напора

Если на трубопроводе имеются местные сопротивления, то, согласно принципа наложения потерь, общие потери напора на нем являются алгебраической суммой потерь по длине и потерь напора в местных сопротивлениях и определяются по следующей зависимости:

(5)

где l – коэффициент гидравлического сопротивления трения;

l – длина трубопровода, м;

d – диаметр трубопровода, м;

å z_i – сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Скорость движения воды для насосных станций определяется из соображений экономичности работы трубопровода и выбирается из таблицы (Приложение 1).

По выбранной скорости и расходу определяют диаметр трубопровода по формуле:

(6)

Затем из приложения выбирают ближайший стандартный диаметр трубы и уточняют действительную скорость движения воды:

(7)

Коэффициент гидравлического сопротивления трения определяют по следующей методике:

Находят число Рейнольдса по формуле:

(8)

где n - коэффициент кинематической вязкости, м²/с.

Если R_e < 2320 (режим ламинарный), то коэффициент определяется отношением:

(8)

Если R_e > 2320 (режим турбулентный), то нужно определять составной критерий:

(9)

где D – абсолютная шероховатость, м, (выбирается из Приложения 2.)

Если < 10, то коэффициент определяют по формуле Блазиуса (зона гидравлически гладких труб):

(10)

При = 10…500, коэффициент определяют по формуле Альтшуля (переходная зона):

(11)

При > 500 коэффициент определяют по формуле Шифринсона (квадратичная зона):

(12)

Коэффициенты местных сопротивлений зависят от типа местного сопротивления и геометрических параметров трубы и в большинстве случаев выбираются из таблиц.

На принятой схеме насосной установки (рис. 1.) выделяем следующие местные сопротивления: 2 – приемный клапан с сеткой, 3 – плавный поворот трубы на 90º (колено) на линии всасывания и 5 – обратный клапан, 6– регулировочная задвижка на линии нагнетания. Значения коэффициентов местных сопротивлений приведены в Приложении 3.

На практике иногда коэффициенты местных сопротивлений заменяют их эквивалентными длинами. В этом случае длину всасывающей и нагнетающей магистрали увеличивают на эквивалентную длину местного сопротивления. Значения эквивалентных длин приведены в Приложении 4.