4. Определение режима течения жидкости в трубопроводах.

Для определения режима течения жидкости в трубопроводах применяют критерий Рейнольдса, Re, который определяется по формуле:

, (8)

где w - скорость течения жидкости, м/с;

d_вн - внутренний диаметр трубопровода, м;

v - кинематическая вязкость жидкости, м² /с.

Подставим известные значения и получим:

- Критерий Рейнольдса для трубопровода нагнетания:

; (8а)

- Критерий Рейнольдса для трубопровода всасывания:

; (8б)

Затем сравниваем число Re с значением зоны перехода от ламинарного режима течения жидкости к турбулентному, равное Re=2300. Число Re>2300, то это означает, что в трубопроводах - турбулентный режим.

4. Определение коэффициента сопротивления трения

Для турбулентного режима в пределах Re>2300 коэффициент сопротивления трения жидкости определяем по формуле Блазиуса:

(9)

где Re - критерий Рейнольдса.

Коэффициент сопротивления трения жидкости определяем для всасывающего трубопровода:

(9а)

Коэффициент сопротивления трения жидкости определяем для нагнетательного трубопровода:

(9б)

Определение длины трубопровода:

Длина нагнетательного трубопровода:

; (10)

где - данные из задания, м.

Длина всасывающего трубопровода:

∑L_B=L=3м; (11)

где L - данные из задания, м.

4. Определение коэффициентов местных сопротивлений

Находим коэффициенты местных сопротивлений ξ по справочной литературе для элементов входящих, согласно заданию, во всасывающий и нагнетательный трубопроводы [8, c. 3-5] :

• одно сужение в районе перехода от ёмкости к трубе ξ_вх = 0,2;

• проходной вентиль ξ_В.П. = 5;

• одно колено с поворотом на 90° ξ_П. = 1;

• одно отверстие при входе жидкости в насос ξ_Н. = 0,64;

• одно расширение в районе перехода от трубы к емкости ξ_вых = 1;

• один обратный клапан ξ_О.К. =5;

• одно отверстие при выходе жидкости из насоса ξ_Н = 0,42;

• теплообменник ξ_Т = 50…100;

• Сопротивление диафрагмы примем ξ_Д= 225.

Таким образом, сумма коэффициентов местных сопротивлений на всасывающем трубопроводе будет равна: (12)

Сумма коэффициентов местных сопротивлений в нагнетательном трубопроводе будет равна:

; (13)

4. Определение потерь напора на преодоление сил трения и местных сопротивлений.

Потери напора на преодоление сил трения и местных сопротивлений ΔН вычисляется по формуле:

, (14)

где L - фактическая длина трубопровода, м;

d - диаметр, м;

λ - коэффициент трения;

- сумма местных сопротивлений на рассматриваемом участке;

ω - скорость течения жидкости, м/с.

Суммарная потеря напора во всасывающем трубопроводе:

; (14а)

Суммарная потеря напора в нагнетающем трубопроводе:

; (14б)