Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Институт металлургии и материаловедения

Кафедра «Теплофизики и промышленной экологии»

Курсовая работа

по дисциплине «Механика жидкостей и газов»:

«Аэродинамический расчет трубопровода»

Выполнила: ст–ка гр. МТ–10 Пальянова О.М.

Проверил: проф. Стерлигов В.В.

Новокузнецк

2012

Содержание

1. Введение 3

2. Задание №10 на курсовую работу 4

   1. Определение поперечных размеров дымового тракта 6

   2. Определение гидравлических сопротивлений 7

   3. Определение скорости движения продуктов сгорания на участках 9

   4. Определение динамических давлений 10

   5. Определение коэффициентов местных сопротивлений 11

   6. Вычисление местных сопротивлений 13

   7. Определение потерь на трение 14

   8. Определение потерь, обусловленных геометрическим давлением 15

   9. Суммарные потери давления 16

   10. Определение высоты и тяги дымовой трубы 17

3. Задание №5 на курсовую работу 20

   1. Определение поперечных размеров дымового тракта 22

   2. Определение гидравлических сопротивлений 24

   3. Определение скорости движения продуктов сгорания на участках 26

   4. Определение динамических давлений 27

   5. Определение коэффициентов местных сопротивлений 28

   6. Вычисление местных сопротивлений 33

   7. Определение потерь на трение 34

   8. Определение потерь, обусловленных геометрическим давлением 35

   9. Суммарные потери давления 36

4. Список использованной литературы 37

Введение

В технике широко применяются различные трубопроводы (воздухо-газопроводы, дымовые борова, водопроводные сети и др.) для транспортировки жидкостей, газов, различных пульп, смесей и т. д. Одной из основных проблем, решаемых на практике, является определение суммарных потерь давления на пути движения жидкости или газа. Зная суммарные потери давления, осуществляют расчет дымовой трубы, подбор дымососа или вентилятора и других устройств, служащих для транспортировки газов или жидкостей.

2. Задание№10 на курсовую работу

Исходные данные

Вариант	Параметры газа			Размеры, м
	, м³/ч	t,C	, кг/м³	A	B	C	D	E	F	G	H	
2	210	910	1,18	0,23	0,13	1,3	1,6	0,12	0,9	1,4	0,7	–

Принимаем геометрические размеры участков дымохода:

L1-2=0,23м; L2-3=1,4 м; L3-4=0,8м; L4-5=0,8м; L5-6=0,96м; L6-7=0,9м;

L_7-8=1,4м; L_8-9=0,42м.

Физические параметры продуктов сгорания: расход Q=210 м³/ч; температура при входе в дымовые каналы t=910С; плотность при нормальных условиях _=1,18кг/м³; коэффициент кинематической вязкости при нормальных условиях

2.1 Определение поперечных размеров дымового тракта

Расход продуктов сгорания на участке

Примем, что продукты сгорания движутся со скоростью W_о=3 м/с.

Определим проходное сечение дымового тракта.

Гидравлические диаметры определяем по формуле:

2.2 Определение гидравлических сопротивлений

Виды гидравлических сопротивлений приведены на рисунке 1:

Рисунок 1 – Расчетная схема дымового тракта и виды

гидравлических сопротивлений

Таблица 1 – Местные сопротивления:

№ мест. сопротивления	Название местного сопротивления
1	Вход в дымовой тракт
2	Резкий поворот трубопровода квадратного сечения под углом 90о
3	Симметричный тройник при слиянии потоков
4	Шибер в канале прямоугольного сечения
5	Резкий поворот трубопровода квадратного сечения под углом 90о
6	Симметричный тройник при слиянии потоков
7	Внезапное расширение трубопровода
8	Внезапное сужение трубопровода
9	Вход в дымовую трубу

Принимаем, что дымовой тракт сделан из кирпича – падение температур на 1 м составляет Δt = 1 ^oC/м. Дальнейший расчет представлен в виде таблицы 2.

Таблица 2 – Расчет температур в точках расположения местных сопротивлений и средних температур, коэффициентов местных сопротивлений, скоростей и давлений на прямолинейных участках

Точки и участки тракта	Расход Q0, м2/ч	Размеры, м			Температура t, оС		Скорость W0, м/с		Рдин., Па		Местные сопротивления				Линейные сопротивления				Геометрические потери ΔРгеом., Па
		a*b	Dэ	L							ξ		ΔРм.с., Па		λ		ΔРтр., Па
1	210	0,03	0,166			910		1,95		9,72		0,5		4,86		0,05				-39,2
1-2				0,23														0,68
2	210	0,03	0,166			909		1,95		9,71		1,2		11,652
2-3				1,4														4,09
3	420	0,029	0,16			902		4,05		41,65		1,25		52,063
3-4				0,8														10,41
4	420	0,029	0,16			898		4,05		41,51		0,6		24,906
4-5				0,8														10,38
5	420	0,029	0,16			894		4,05		41,37		1,2		49,644
5-6				0,96														12,41
6	840	0,216	0,379			889		1,08		2,93		10,5		30,765
6-7				0,9														0,35
7	840	0,216	0,379			884,5		1,08		2,92		0,3		0,876
7-8				1,4														0,54
8	840	0,98	0,933			877,5		0,24		0,14		0,8		0,126
8-9				0,42														0,004
9	840	0,98	0,933			875,4		0,24		0,14		1		0,14
Сумма потерь													175,03		38,86			-39,2