Выполнение курсового проекта

1. Разбиение трубопровода на линейные участки

На миллиметровой бумаге в масштабе вычерчивается предложенная схема трубопровода с указанием всех его геометрических размеров.

Рисунок11Схема трубопровода (вариант: тип Д №3)

Исходные данные:,

Pм

H0

h

d

1

2

l

D

L1

L2

dc

R

t

жидкость

кг/см2

м

м

м

°

°

м

м

м

м

м

м

°С

5,0

8

4

0,15

110

20

30

0,2

8

5

0,08

0,2

20

Керосин

Весь трубопровод условно разбивается на 7 линейных участков, границами которых служат местные сопротивления. Каждому линейному участку и каждому местному сопротивлению присваивается порядковый номер, при этом местному сопротивлению присваивается тот же порядковый номер, что и линейному участку, который оно ограничивает снизу по потоку. Местному сопротивлению «вход в трубопровод из резервуара» порядковый номер не присваивается, а значение коэффициента местного сопротивления для него суммируется со значением коэффициента местного сопротивления, имеющего порядковый номер 1, и в дальнейшем это суммарное значение используется в расчетах, как .

2. Определение режима движения жидкости в трубопроводе

Определяем режим движения жидкости в трубопроводе путем сравнения располагаемого напора Н с его критическим значением Н_кр. Располагаемый напор определяется по формуле:

;

где Н₀ = 12 м;

P_м = 5,0 кг/см²=5,0·10⁵/1.02=4,902·10⁵ Па

γ = ρ·g;

м,

Формулу для получения критического напора, соответствующего переходу от ламинарного режима движения жидкости к турбулентному можно получить, воспользовавшись формулой для определения потерь напора на трение при ламинарном движении:

;

где .

Имея в виду, что критический напор H_кр соответствует критической скорости _кр, подставим значение _кр, выраженное через критическое значение числа Re_кр,

и получим выражение для критического напора:

Значение можно принимать равным 2320. при t=20⁰C

Найдем H_кр

м

м

Очевидно, что на всех участках наблюдается турбулентный режим движения, так как и

3. Определение значений числа Рейнольдса, значений коэффициентов гидравлического трения и местного сопротивления.

Задаемся определенным значением числа Re. В случае турбулентного режима, каковой имеет место целесообразно принимать значения

,

где d_i – диаметр трубопровода на рассматриваемом участке,

∆_э – абсолютная величина эквивалентной равномерно-зернистой шероховатости.

∆_э = 0,0001 м [1] стр. 72 для трубы вида: стальная сварная новая чистая

Участок 1-4: ;

Участок 4-6: ;

В соответствии с принятыми значениями числа Re для каждого линейного участка трубопровода определяем значение коэффициентов гидравлического трения λ_i и для каждого местного сопротивления – значение коэффициента местного сопротивления .

Находим для каждого местного сопротивления – значение коэффициента местного сопротивления

вход в трубу [1], стр.86;

_{вентиль} [1], стр.94;

_{резкий поворот(колено)} [1], стр.90;

_{плавный поворот (отвод)}

где = 0,73·A·B·C, A- функция угла поворота Q, при Q = 110^º, A=1,13; B- функция относительного радиуса кривизны (R₀ /d=1,333) по таблице B= 0,19; C – функция формы поперечного сечения трубы, C= 1 для круглого сечения; [1], стр.90;

_{внезапное расширение} [1], стр. 96;

_{резкий поворот (колено)} [1], стр.90

_{внезапное сужение} [1], стр. 96;