45. Сложение потерь напора. Эквивалентная длина местного сопротивления.

Во многих случаях в трубопроводах существуют одновременно как потери напора на трение по длине, так местные; полная потеря напора в этих случаях равняется арифметической тех и других потерь. Например, полная потеря напора в трубопроводе длиной l, диаметром d, имеющим n местных сопротивлений, равна

или

Величину

называют коэффициентом сопротивления системы и обозначают через

Таким образом

При суммировании потерь на местных сопротивлениях удобно использовать понятие «эквивалентная длина»

Эквивалентной называется длина прямого участка трубопровода данного диаметра, на которой потеря напора на трение по длине равняется потере напора, вызываемой данным местным сопротивлением.

Выражение эквивалентной длины l_экв может быть установлено из сопоставления выражения для потерь напора по длине (формулы Дарси-Вейсбаха)

и выражения для местных потерь (Формула Вейсбаха)

Следовательно при условии должно быть

Если n учасков трубопровода, то

46.Классификация трубопроводов. Задачи гидравлического расчета трубопроводов.

Рис. 1

Трубопроводы для перемещения жидкостей, применяемые в современной 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

урав­нениесохранения 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.