1.2 Гидравлический расчет участка №6.
Целью данного расчета является определение скорости течения жидкости, диаметра трубопровода и падения давления на участке №6.
Для определения диаметра трубы скорость на участке №6 задана в интервале от 0.5 до 3 м/с.
Пусть U6=0,7 м/с, тогда из формулы 1.1 определили ориентировочный диаметр трубы:
Согласно ГОСТ 8732-70 ([1]) принимаем трубу наружным диаметром dнар=377мм. Для этой трубы принимаем толщину стенки =9мм ([1]). Тогда внутренний диаметр трубы определим по формуле:
(1.2)
где dнар – наружный диаметр трубы, мм;
- толщина стенки трубы, мм.
Опред
елим
площадь сечения круглой трубы:
(1.3)
Где dвн – внутренний диаметр трубы, м.
Определим фактическую скорость течения жидкости в трубе по формуле 1.1
Для расчета коэффициента гидравлического трения определим критерий Рейнольдса по формуле 1.4.
Тогда
Рассчитаем предельные числа Рейнольдса, чтобы определить формулу для определения коэффициента гидравлического трения .
(1.5)
(1.6)
kэ – эквивалентное значение шероховатости, мм;
Значения эквивалентной шероховатости kэ берем для стальных умеренно заржавленных труб ([1]): kэ=0.5мм.
Видно, что Re2пр>Re5>Re1пр, следовательно, коэффициент гидравлического трения определяем по формуле 1.7:
Геометрическую длину участка и геометрические высоты характерных сечений берем из [2]: l6=25м, za=28м, zб=9м.
Коэффициенты местных сопротивлений берем из [1]:
коэффициент местного сопротивления открытой задвижки з=0.1,
Рассчитаем дав
ление
в точке Б при заданном постоянном уровне
воды в напорном баке
.
Получаем следующее:
1.3 Гидравлический расчет участка №5.
Целью данного расчета является определение скорости течения жидкости, диаметра трубопровода и падения давления на участке №5.
Скорость течения жидкости в трубе определяется по формуле1.1:
Скорость на четвертом участке не превышает максимально возможной (Umax=3м/с), следовательно, диаметр трубопровода оставляем тем же: dвн=259мм.
Для расчета коэффициента гидравлического трения определим критерий Рейнольдса по формуле 1.4.
Тогда
Из данных вычислений видно, что Re2пр>Re7>Re1пр, следовательно, коэффициент гидравлического трения определяем по формуле Альтшуля:
Геометрическую длину участка и геометрические высоты характерных сечений берем из [2]: l5=400м, zс=10м, zб=9м.
Коэффициенты местных сопротивлений из [1]:
коэффиц
иент
местного сопротивления колена на трубе
с углом поворота 900 и Rп=>2d
90=0.5,
коэффициент местного сопротивления линзового компенсатора к=2.5,
коэффициент местного сопротивления
тройника:
=
3
Рассчитаем падение давления на участке по формуле 1.8:
Получаем следующее:
В результате расчетов в данном пункте были определены следующие величины:
Таблица 3. Результаты расчетов
Скорость течения жидкости на участке U4, м2/с |
0.76 |
Диаметр трубопровода dвн, м |
0.259 |
Зависимость падение давления на участке P4 от расхода Q, метры перекачиваемой жидкости |
1+961.706·Q2 |
Рассчитаем функцию P5 в зависимости от расхода Qi
Q, м3 |
0 |
0,01 |
0,015 |
0,02 |
0,025 |
0,03 |
0,035 |
0,4 |
P4, м |
1 |
1,096 |
1,216 |
1,385 |
1,601 |
1,866 |
2,187 |
2,539 |