Расчет участка 7.
Расчетные данные участка представлены в задании на проектирование.
Задаемся скоростью Uзад =1 м/с.
Определяем
площадь поперечного сечения трубопровода
по формуле:
,
где Q
– заданный расход жидкости на заданном
участке, м/с3;
Uзад – заданная скорость, м/с.
Отсюда:
Fтр
=
=
0,05
(м2).
Определяем диаметр трубопровода на данном участке по формуле:
,
м;
(из формулы
)
(1.1), где
Fтр – площадь поперечного сечения трубопровода, м.
Таким
образом:
(м)
По
ГОСТ 8732-70 (таб. 4)
принимаем
трубу бесшовную, горячекатанную из
стали 10
диаметром
=245
мм,
б
= 30 мм.
мм
= 0,185 м;
Уточняем значение скорости на данном участке по формуле:
,
м/с;
следовательно
(м/с).
Полученное значение скорости воды удовлетворяет условию U = 1÷3 м/с.
Определяем критерий Рейнольдса по формуле:
(1.2),
где
ν – коеффициент кинематической вязкости, м/с2.
Принимаем ν = 0,3905∙10-6 м2/с при температуре t = 75ºC` (из т.2, интерполяцией.)
Следовательно,
;
В зависимости от числа Рейнольдса по табл.11 выбираем формулу для расчета коэффициента жидкосного трения λ.
Если
Re
>
,
то
λ
вычислим по формуле Шифринсона:
(1.3),
где
Кэ – коэффициент шероховатости, м,
Эквивалентная шероховатость Кэ для бесшовных стальных труб (старых) находим по таблице 8:
Кэ=1 мм =1·10-3 м;
;
,
и тогда
Re =8,8·105 >9,25·104
Значение числа Рейнольдса входит в данные пределы и поэтому величину λ вычислим по формуле (1.3)
определяем потери напора на данном участке по формуле:
,
м;
или:
,
где
;
,
где
и
– геометрические
отметки начала и конца трубопровода,
м;
l – геометрическая длина, м;
g – ускорение свободного падения, м/с2;
–
сумма коэффициентов
местного сопротивления.
Вычисляем сумму коэффициентов местного сопротивления для данного участка по формуле:
,
где
ξпов, ξк, ξтр, ξ задв коэффициент местного сопротивления,
где ξ пов, – коэффициент местного сопротивления при входе в трубу без закруглений входных кромок. По табл. 12 ξпов=0,5.
ξтр – коэффициент местного сопротивления тройника. Значение ξтр при разделении потоков относящиеся к части общего расхода, движущейся параллельно направлению скорости суммарного потока. Для выбора ξтр находим соотношение:
По табл. 16 принимаем ξтр =1,2;
ξзадв – коэффициент местного сопротивления при входе в трубу при хорошо закругленных кромках. По табл. 12 ξпов=0,1.
ξк,=2,5.
При длине участка l7 =380 м принимаем 4 поворотов и 4 компенсаторов. Отсюда:
;
м;
Находим А по формуле:
Подставив в формулу значения А и ΔZ получим:
(1.4).
По формуле (1.4) определим потери напора при различных значениях расхода жидкости, и результаты расчета сводим в таб.1.1.
Задаемся значениями расхода Q в интервале [0÷0,075]
Таблица 1.1.Зависимость ΔH=f(Q) для участка 7.
Q, м3/с |
0 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,075 |
ΔH, м/с |
6 |
6,53 |
8,11 |
10,74 |
14,43 |
19,17 |
24,96 |
31,81 |
34,97 |
По данным таблицы 1.1 строим график зависимости ΔH = f(Q) (см. графическое приложение, кривая 7).