5.2.2 Местные сопротивления от запорной арматуры гидросистемы
Месные сопротивления возникают из-за именения формы потока и конструктивных особенностей элементов управления потоком жидкости в гидросистемах (Рис 5.17).
Потери напора на запорной арматуре определяются по формуле Вайсбаха
Можно использовать формулу Дарси-Вайсбаха
где
lэ - эквивалентная длина местных сопротивлений (т.е. это длина трубопровода, на которых потери напора равны потерям местных сопротивлений);
V – средняя скорость течения жидкости по сечению трубопровода, в котором установлено местное сопротивление.
Рис. 5.17 Схема запорной арматуры трубопровода
Если диаметр трубопровода меняется по длине, то за расчетную скорость необходи-мо принимать наибольшую из скоростей, которая соответствует наименьшему диаметру трубопровода.
Местные потери давления можно определить по формулам:
Для определения эквивалентной длины трубопровода используются формулы:
и 
Так как
,
то
отсюда
Для других местных сопротивлений коэффициенты сопротивления приведены в справочниках по гидравлике, если расстояние между различными местными сопротив-лениями больше:
Для чисел Рейнольдса Re>10000, коэффициент местных сопротивлений расчиты-вается по формуле Альтшуля:
где
А- коэффициент Альтшуля, приводится в справочниках для больших чисел Re;
ζ - коэффициент сопротивления, определяется по расчетным формулам или по таблицам справочников по гидравлике, в зависимости от вида сопротивления.
При малых значениях числа Рейнольдса Re, жидкость протекает через местные соп-ротивления без отрыва потока и коэффициент сопротивления определяется по формуле:
При использовании в расчетах некруглых
труб, потери напора и значение коэффи-циента
Дарси (
)
можно определить по формулам в
зависимости от режима течения. При этом
в расчетные формулы вместо диаметра
для круглых сечений трубопровода
подстав-ляется значение гидравлического
диаметра
тогда
Если жидкость движется в кольцевых зазорах золотников или распределителей, то
где
D- внешний диаметр зазора;
d- внутренний диаметр зазора
Рис. 5.18 Схема кольцевого канала золотника
5.2.3 Расчет трубопроводов на прочность
Расчет в основном сводится к определению толщины стенок трубопроводов. Разли-чают трубопроводы по толщине стенки: тонкостенные и толстостенные.
5.2.3.1 Расчет тонкостенных труб
Тонкостенными являются трубы, для
которых отношение наружного диаметра
к тол-щине стенки трубопровода составляет
Толщина стенок тонкостенных труб рассчитывается по формуле:
где
p max - максимальное давление жидкости, Па;
D-наружный диаметр трубопровода, м;
m- предельное отклонение наружного диаметра трубопровода от номинального размера, м. Принимается по стандартам на сортамент труб.
-
допустимое напряжение материала трубы,
Па
где
-
предел прочности материала трубы, Па
-
коэффициент запаса прочности материала
трубы (n=3…6)
5.2.3.2 Расчет толстостенных труб
Толщина толстостенных труб определяют по формуле Лямэ
где
d- внутренний диаметр трубы, м;
- допустимое напряжение растяжения материала, Па
p = 1,2 pmax - расчетное давление.