1.5. Расчет напорных трубопроводов

На сведениях, излагаемых в данной теме, основывается гидравлический расчет трубопроводов различного назначения: водопроводных труб, воздуховодов, трубопроводов газоснабжения и др. Вначале следует рассмотреть движение в так называемых длинных трубопроводах, в которых основную роль играют потери напора на трение. Расчет длинных трубопроводов облегчается введением обобщенных гидравлических параметров (модуль расхода, удельное сопротивление и др.). Основное внимание здесь следует уделить типовым задачам: определению напора, расхода или диаметра трубы. Особенности расчета различных видов трубопроводов нужно рассмотреть лишь в самых общих чертах, так как подробно методика расчета изучается в специальных курсах. Используя в расчетах уравнения Шези и формулы Н.Н.Павловского, необходимо уяснить такие понятия, как модули скорости и расхода, скоростная и расходная характеристики.

При расчете коротких трубопроводов важную роль играют не только потери напора на трение, но и местные потери напора.

В процессе эксплуатации трубопроводов их сопротивление, как правило, возрастает в результате процессов коррозии и зарастания, а пропускная способность соответственно снижается.

Особое внимание следует обратить на построение характеристик трубопровода и графоаналитический метод расчета сложных трубопроводов.

2. Указания к лабораторным работам

При изучении курса механики жидкости и газа особенно велико значение лабораторных работ. В лаборатории студент имеет возможность увидеть явления, происходящие в движущейся жидкости, наблюдать действительное движение воды в разнообразных его проявлениях, произвести все необходимые измерения.

Сложность и многообразие факторов, обусловливающих движение жидкости, в большинстве случаев не позволяют получить строгое теоретическое решение для того или иного вида движения жидкости. Получаемые решения нуждаются в поправочных коэффициентах, которые находятся из лабораторных опытов. Поэтому от студентов требуется не только усвоение теоретических основ, но и овладение методикой постановки гидравлических экспериментов, которое приобретается в процессе выполнения лабораторных работ. Наконец, лабораторные работы дают студентам навыки в обработке и изложении полученных данных.

Занятия в гидравлической лаборатории проводятся после теоретического изучения курса, выполнения соответствующих контрольных работ и ознакомления студентов с учебным пособием по лабораторным работам. Перед проведением опытов преподаватель даёт описание установки, указывает цели и задачи работы, а также порядок её выполнения.

Далее группы студентов, не более 4-5 человек в каждой, самостоятельно проводят все наблюдения и измерения (при консультации руководителя). Работу необходимо распределить таким образом, чтобы каждый студент участвовал во всех стадиях выполнения опыта, был занят непосредственным измерением, наблюдением. Записи отчётов нужно делать аккуратно, без повторной переписки в чистовую тетрадь. В отчёте о лабораторной работе должна быть приведена схема расположения установки и дано описание метода проведения опыта. Полезно провести определение погрешности результатов лабораторных опытов. Отчёт составляется каждым студентом и защищается перед руководителем.