Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И.Ленина»

Кафедра ПТЭ

Курсовая работа «Гидравлический расчет трубопровода»

Выполнил: студент гр.III-2

Лашин А.О.

Проверил: Виноградов В.Л.

Иваново 2008

Содержание:

стр.

Введение………………………………….……………………………………..3

1. Выбор и расчет участков главной магистрали.

   1. Выбор главной магистрали..............................................................4

   2. Расчет участка № 4…………………………………………………5

   3. Расчет участка № 3………………………………………………....8

   4. Расчет теплообменника………………………………………........10

   5. Расчет участка № 2………………………………………………....11

2. Расчет ответвлений……………………………………………………..13

   1. Расчет участка №7………………………………………………….14

   2. Расчет участка №5………………………………………………….17

   3. Расчет участка №6………………………………………………….20

   4. Расчет всасывающего участка……………………………………..23

3. Расчет мощности на валу насоса………………………………………26

Заключение……………………………………………………………………...27

Приложение……………………………………………………………………..28

Список литературы

Введение.

Гидрогазодинамика или механика жидкостей и газа, - это наука о движении жидкостей и газов. Гидрогазодинамика изучает законы движения жидкостей и газов и на этой основе выявляет условия их взаимодействия с обтекаемыми твёрдыми телами или с твёрдыми поверхностями, ограничивающими движущуюся среду.

В данной курсовой работе рассматривается взаимодействие жидкости с твёрдой поверхностью, ограничивающей движущую среду, - расчёт трубопровода.

Трубопроводы делятся на прстые, разветвлённые (тупиковые) и кольцевые (замкнутые). Кроме того различают трубопроводы, транспортирующие несжимаемые и сжимаемые жидкости. В их расчётах имеются существенные различия.

В настоящей работе представлен расчёт разветвлённого трубопровода, по которому транспортируется несжимаемая жидкость.

1.1Выбор главной магистрали

Задаёмся средним гидравлическим уклоном на магистралях i=0.01 и вычисляем ориентировочные значения требуемых давлений в начале трубопровода. Так как расчёт ориентировочный, то влиянием местных сопротивлений на участках пренебрегаем, а плотность воды везде принимаем одинаковой.

Для направления к потребителю 1.

Для направления к потребителю 2.

Для направления к потребителю 3.

Т.о. образом главная магистраль к потребителю 1.

Расчет участков главной магистрали..

1.2. Расчет участка № 4.

Целью данного расчета является определение падения давления на 4-ом участке водопровода.

Зададимся оптимальной скоростью движения воды в трубопроводе. Т.к. на участке задан расход на потребителе 1, равный Q_I = 35 л/с, то по таблице 9 из (1) выбираем скорость, равную U = 1.314 м/с

Определим диаметр трубы по формуле:

(1.1)

где:

U – скорость движения воды в трубопроводе (м/с)

Q – расход теплоносителя

Таким образом, получаем:

По ГОСТ 8732-70 из [1] примем наружный диаметр трубы , толщиной

δ = 0,005(м)

Внутренний диаметр трубы найдем по формуле:

(1.2)

Фактическую скорость на 4-ом участке найдём по формуле:

, получаем (1.3)

м/с.

Найдем число Рейнольдса по формуле:

, (1.4)

где - коэффициент кинематической вязкости воды при температуре 60°С из табл.2 [1]

Для стальных умеренно заржавленных труб по табл. 8 [1] принимаем

Предельные числа Рейнольса рассчитаем по формулам:

(1.5)

(1.6)

,зона гидравлически шероховатого течения.

Коэффициент жидкостного трения (табл. 11 [1]) найдем по формуле Шифринсона:

(1.7)

Сумму местных сопротивлений на 4-ом участке определим по формуле:

, (1.8)

где:

- количество поворотов трубопровода на (на данном участке = 0)

- коэффициент сопротивления поворота на (для всех участков = 0,5)

- количество тройников на участке трубопровода (на данном участке = 1)

- коэффициент сопротивления тройника

- количество задвижек на участке трубопровода (на данном участке = 1)

- коэффициент сопротивления открытой задвижки (для всех участков = 0,1)

Для нахождения :

(Нахождение d₃ см. расчет участка №3)

По таблице 17 из (1) имеем

Таким образом, получим:

Эквивалентная длина участка:

Приведенная длина участка:

Удельные потери энергии:

Давление на конце участка:

Падение давления напора на участке определим по формуле:

,где (1.9)

, (1.10)

где:

- высота начала участка (м)

- высота конца участка (м)

, (1.11)

где:

g-ускорение свободного падения, (g = 9,81 (м/ ))

l- длина участка трубопровода, согласно варианту задания, на 7-ом участке составляет 300 м

Получаем:

С помощью данной формулы определяем зависимость между падением напора и расходом. Результаты расчёта сводим в таблицу.

Таблица «Зависимость между падением напора и расходом на четвертом участке»

Q,м /c	0	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,1
h,м	4	4,310	5,239	6,788	8,957	11,745	15,153	19,180	23,827	29,094	34,981

По полученной зависимости строим характеристику сети для четвертого участка. См. приложение 1.

Вывод: на данном этапе расчета водопровода были определены следующие параметры 4го участка: диаметр труб, скорость воды, критерий Рейнольдса, коэффициент местных сопротивлений и гидравлического трения, эквивалентная и приведенная длины участка, удельные потери энергии.