Исходные данные:

1. Значения параметров расчетной схемы: Схема Б.

№																															α
				м																		мм							град
3		0,4		3		-		5		-		7		4		7		4		70			70		140		140			30		30		2/8

2. Значения шероховатости внутренней поверхности труб:

№	Материал трубопровода	Степень использования труб	Шероховатость внутренней поверхности трубы Δ, мм
3	оцинкованные	новые	0,18

3. Основные физические свойства воды:

   Плотность ρ, кг/м3	Коэффициент динамической вязкости μ, Па·с	Коэффициент кинематической вязкости ν·104 , м2/с
   979	0,00101	0,010006

4. Методы решения разделов:

I раздела Блок-схема I-2

II раздела Блок-схема II-2

5. Значения коэффициентов местных сопротивлений:

• Вход из резервуара в трубу

• Диффузор

• Клиновая задвижка

• Выход из трубы в резервуар: при ламинарном течении , при турбулентном течении .

• Отвод при угле поворота 90⁰ ζ=0,27

• Отвод при угле поворота 90⁰ ζ=0,42

• Внезапное расширение ζ=0,255

• Поворот ζ=0,397

1. Раздел I «Определение расхода жидкости»

О

Начало

пределяем расход жидкости по блок-схеме I-2 на основе заданной скорости её движения:

Ввод исходных данных

Конец

i=0

Задание скорости

Расчет Re_i

i=i+1

Вывод результатов

Нет

Да

Да

Н

Да

ет

Н

Да

ет

Н

Расчет скорости

Да

ет

Нет

Рисунок 1. Блок-схема (I-2) определения расхода жидкости на основе заданной скорости её движения.

Блок-схему реализуем с помощью программы «Microsoft Office Excel 2007».

Математическая модель расчета простого трубопровода.

Задаемся величиной скорости на первом участке. Значения скоростей движения жидкости на любом рассматриваемом участке выражаются с учетом соотношения площадей поперечного сечения рассматриваемого трубопровода:

, (1)

;

Выразив через , получим:

. (2)

В этом случае расчетное уравнение простого напорного трубопровода приводится к виду, м:

, (3)

где коэффициент Кориолиса (коэффициент кинетической энергии, для ламинарного режима течения = 2; для турбулентного режима течения = 1) для выбранного конечного характерного сечения трубопровода.

Распишем для данного трубопровода:

; (4)

Так как , то скорость будет одинаковой. Для упрощения расчета пусть расчетный участок №1 имеет скорость и диаметр , а расчетные участки №2 и №3 имеют скорость и диаметр . Подставим (2) в (4), получим:

; (5)

. (6)

1. Расчет скорости :

Критерий Рейнольдса (критерий режима течения) Re:

Пусть ,

где - коэффициент кинематической вязкости, м²/с.

;

Проверим ограничения для Re:

Зоны сопротивления	Граничные условия	Расчетные формулы по определению
Ламинарного режима течения	Re ≤ 2300	λ = 64/Re
Гладкостенного скольжения	2320 ≤ Re ≤ 56	λ =
Доквадратичного режима течения	56 ≤ Re ≤ 500	λ = 0,11
Квадратичного режима течения	Re > 500	λ = 0,11

(доквадратичный режим течения ),

полученное значение входит в этот промежуток, тогда :

(7)

,

;

Проверим ограничения для Re:

(доквадратичный режим течения ),

полученное значение входит в этот промежуток, тогда :

Рассчитываем по формуле (6):

=

.

м/с.

Проверим погрешность предполагаемых и рассчитанных скоростей:

;

.

Так как погрешность составляет меньше 10%, то принимаем рассчитанные скорости .

2. Расчет расхода:

;

;

объемный расход постоянен, значит скорости, подобраны верно.