Ч2в30Классификация трубопроводов. Задачи гидравлического расчета трубопроводов.

Рис. 1

Трубопроводы для перемещения жидкостей, применяемые в со

временной технике, могут быть самых

различных назначений и размеров, от используемых в лабораторной технике и контрольно-измерительной аппаратуре капилляров до трубопроводов протяже­нием в сотни и тысячи километров (магистральные нефтепроводы и газопроводы) или имеющих диаметры в несколько метров (трубоп­роводы гидротехнических сооружений). Поэтому различают «длин­ные» и «короткие» трубопроводы, а также простые и сложные.

Короткими называют (условно) трубопроводы небольшой дли­ны, если местные потери напора

соизмеримы с потерями напора по длине или даже превышают последние: это — всасывающие трубы центробежных насосов, сифоны, сливные патрубки и т.п.

Длинными называют трубопроводы, имеющие значительную протяженность, в которых наоборот,

потери напора по длине явля­ются основными, местными же потерями иногда пренебрегают, или же оценивают их приближенно.

Сложными называют трубопроводы, в случае, если они имеют пе­ременный по длине диаметр или

имеют ветвления. Такие трубопро­воды делятся на следующие основные виды:

а) параллельные соединения («а» на рис.1), когда к основной магистрали подключены параллельно ей

еще одна или несколько труб (называемых лупингами);

б) разветвленные или тупиковые трубопроводы, в которых жид­кость из магистрали отнимается в

боковые ответвления и обратно в магистраль не поступает («б» на рис.1);

в) кольцевые трубопроводы, представляющие собой замкнутую магистраль, питающую расположенные

вдоль нее расходные пункты (как, например, в простейшем случае — «в» на рис.1).

В таких трубопроводах различают транзитный расход, т.е. рас­ход, передаваемый по магистрали, и

путевой (или попутный), отби­раемый из магистрали на пути движения в ней жидкости. При этом

отбираемый расход называется сосредоточенным, если точки отбора жидкости находятся на большом

расстоянии друг от друга и условно-непрерывным, если точки отбора расположены достаточно близко

одна от другой.

Трубопроводы же одинакового по длине диаметра и состоящие из одной лишь линии или нитки

называются простыми.

Гидравлические расчеты трубопроводов, независимо от их вида, имеют целью установление

зависимостей между количеством проте­кающей в них жидкости (расходом), распределением давления по длине трубопровода и геометрическими характеристиками (формой и размерами труб на отдельных участках трубопроводной сети). Ис­ходными при этих расчетах являются уравнение Д.Бернулли и урав­нение сохранения расхода (или неразрывности): первое является динамическим, а второе — кинематическим.

В соответствии с уравнением Бернулли разность полных напоров H1 в начальном и H2 в конечном

сечениях трубопровода, или некото­рого его участка, равняется напору, который затрачивается на пре­одоление гидравлических сопротивлений.

Причем

где — потери напора по длине, — местные потери напора на гидравлические сопротивления.

Потери напора по длине трубопровода (т.е. линейные) определя­ются для круглых труб из формулы

Дарси—Вейсбаха :

а для некруглых — из выражения

Местные потери напора определяются формулой

- коэффициент местного сопротивления.