1.7 Расчет участка 2.

Целью данного расчета является определение зависимости падения давления на участке 2 от расхода.

Расчетные данные участка представлены в задании на проектирование.

Задаемся скоростью U = 1 м/с.

Определяем площадь поперечного сечения трубопровода по формуле:

;

где Q – заданный расход жидкости на заданном участке, м/с³.

U_зад – заданная скорость, м/с.

Отсюда: (м²).

Определяем диаметр трубопровода на данном участке по формуле (1.1):

(м).

По ГОСТ 8732-70 (таб. 4) принимаем трубу бесшовную, горячекатанную из стали 10 диаметром =450 мм, б = 40 мм.

мм = 0,370 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.

Определим критерий Рейнольдса по формуле (1.2):

;

где ν = 0,9658·10^-6 м²/с при t = 22ºC по табл. 2 интерполяцией.

В зависимости от числа Рейнольдcа по табл. 11 выбираем формулу для расчета коэффициента жидкостного трения λ.

Если R_e > , то λ вычислим по формуле Шифринсона (1.3):

К_э=1 мм =1·10^-3 м;

;

, и тогда

R_e =5,7·10⁵ >1,85·10⁵;

Значение числа Рейнольдса входит в данные пределы и поэтому величину λ вычислим по формуле (1.3):

;

Вычисляем сумму коэффициентов местных сопротивлений для данного участка по формуле:

;

где ξ_пов;ξ_к,;ξ_{обр.клап,};ξ _задв коэффициенты местного сопротивления, где

ξ_пов – коэффициент местного сопротивления при входе в трубу без закруглений входных кромок. По табл. 12 ξ_пов =0,5.

ξ_{обр.клап.} – коэффициент местного сопротивления обратного клапана определяется по табл. 15. интрополяцией;

ξ_{обр.клап.} =2,24;

ξ_задв – коэффициент местного сопротивления при входе в трубу при хорошо закругленных кромках. По табл. 12 ξ_задв, =0,1.

ξ_к,=2,5.

При длине участка 150 м принимаем 1 поворот и 1 компенсатор.

Вычисляем сумму коэффициентов местных сопротивлений для данного участка по формуле:

Отсюда: ;

Подставляем известные величины в формулу и получаем зависимость потери напора на данном участке от расхода жидкости:

, м (1.6)

или:

, где

;

ΔZ₃ = Z_а –Z_н =10 - 4 = 6 м;

, (1.10).

По формуле (1.10) определяем потери напора при различных значениях расхода жидкости и результаты расчета сводим в табл. 1.7. Задаемся значениями расхода Q в интервале [0÷0,26].

Таблица 1.7. Зависимость ΔH = f(Q) для участка 2.

Q, м3/с	0	0,04	0,06	0,08	0,12	0,14	0,16	0,2	0,22	0,26
ΔH, м	6	6,15	6,34	6,61	7,37	7,86	8,43	9,8	10,6	12,43

По данным таблицы 1.7 строим график зависимости ΔH = f(Q) (см. графическое приложение, кривая 2).

В результате данного расчета определены диаметры участков водопровода и потери давления при заданных расходах жидкости.

Результаты расчетов занесены в таблицы: 1.1; 1.2; 1.3; 1.4; 1.5; 1.6; 1.7.