Гидравлический расчет простых трубопроводов.

Трубопров. назыв. простым, если он неимеет ответвлений. При расчетах напорных трубопров. основн. задач.являетсяопредел. пропускной способности (расхода), либо потери напора на том или ином участке, равно как и на всей длине, либо диаметра трубопр. на заданных расходе и потерях напора. В практике трубопров.делятся на короткие и длинные. К коротк. относятся все трубопров., в которых местные потери напора > 5…10% потерь напора по длине. При расчетах таких трубопроводов обязательно учитывают потери напора в местных сопротивлениях. К длин.относятся трубопров., в которых местные потери < 5…10% потерь напора по длине. Их расчет ведется без учета местных потерь.

Основн. ф-ла для расч. Трубопр:

, где K - величина, называемая сопротивлением трубопровода; Q - расход жидкости; m - показатель степени, котор. имеет разн. знач.в зависимости от режима течения.

Для ламинарн. течения:

Для турбулентного сечения:

Для ламинарного течения при замене местных сопротивлений эквивалентными длинами сопротивление трубопровода равно

где l_расч = l + l_экв.

Численные значения эквивалентных длин l_экв для различных местных сопротивлений обычно находят опытным путем.

Для турбулентного течения, используя формулу Вейсбаха-Дарси, и выражая в ней скорость через расход, получаем

По этим формулам можно построить кривую потребного напора в зависимости от расхода. Чем больше расход Q, который необходимо обеспечить в трубопроводе, тем больше требуется потребный напор Н_потр. При ламинарном течении эта кривая изображается прямой линией (рис.6.2, а), при турбулентном - параболой с показателем степени равном двум (рис.6.2, б).

Рис.6.2. Зависимости потребных напоров от расхода жидкости в трубопроводе

Крутизна кривых потребного напора зависит от сопротивления трубопровода K и возрастает с увеличением длины трубопровода и уменьшением диаметра, а также с увеличением местных гидравлических сопротивлений.

Величина статического напора Н_ст положительна в том случае, когда жидкость движется вверх или в полость с повышенным давлением, и отрицательна при опускании жидкости или движении в полость с пониженным давлением. Точка пересечения кривой потребного напора с осью абсцисс (точка А) определяет расход при движении жидкости самотеком. Потребный напор в этом случае равен нулю.

Иногда вместо кривых потребного напора удобнее пользоваться характеристиками трубопровода. Характеристикой трубопровода называется зависимость суммарной потери напора (или давления) в трубопроводе от расхода:

Σ ^{h= f(q)}