3.4. Исследование влияния заданного параметра на расходы газовой смеси

По условию примера необходимо исследовать влияние изменения величины ζ_вент в ветви С. Для выполнения этого задания разработанную в подразделе 3.3 программу последовательно копируем не менее 4-х раз. В каждом варианте изменяем величину ζ_вент в ветви С. В примере расчета это было выполнено следующим образом. Задавалась матрица-столбец коэффициентов местных потерь вентиля С

В системе (3.18) последние два уравнения изменялись на (3.19). Величина k принимала значения 1; 2; 4; 6.

В таблице 3 представлены величины расхода газовой смеси в ветвях трубопровода и в магистральной трубе (QΣ), рассчитанные при четырех значения коэффициента ζ_вент в ветви С.

;

(3.18)

(3.19)

Таблица 3

ζ_вент	Расход газовой смеси, куб.м/час
ζ_вент	QA	QB	QC	Q1	QΣ
1,8	254,7	126,4	318,2	381,1	699,3
3,6	257,9	135,2	292,3	393,1	685,4
7,2	262,4	146,7	256,6	409,1	665,7
10,8	265,4	154,2	232,3	419,6	651,9

В соответствии с заданным условием, сумма расходов в ветвях А и В равна расходу в ветви 1; сумма расходов в ветвях С и 1 равна расходу в магистральной трубе. Результаты расчета представлены на рис. 28.

Рис. 28. Зависимость расходов газовой смеси в ветвях и в магистральной трубе (м³/час) от коэффициента гидравлических потерь вентиля С

Рассматриваемое увеличение коэффициента гидравлических потерь соответствует частичному закрытию вентиля C. Тогда гидравлическое сопротивление ветви C увеличивается, и расход QC уменьшается, что и видно на рис. 28. При этом расходы в ветвях A и B несколько возрастают, однако полный расход откачиваемой газовой смеси QΣ падает, так как увеличилось гидравлическое сопротивление вентиляционной системы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Коэффициент динамической вязкости сжатого газа с известным компонентным составом. Метод расчетного определения. Национальный стандарт Российской Федерации. ГОСТ Р 8.770-2011. – М.: Стандартинформ, 2012. – 24 с.
Отопление, вентиляция и кондиционирование. Строительные нормы и правила СНиП 41-01-2003. Утверждены постановлением Госкомитета Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу 26 июня 2003 г. № 115. – М., 2004. – 71 с.
Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб. Свод правил по проектированию и строительству СП 42-101-2003. Утвержден постановлением Госкомитета Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу 26 июня 2003 г. № 112. – М., 2004. – 238 с.
Нитусов В.В., Грибин В.Г. Гидрогазодинамика: Учебное пособие. - М.: МЭИ, 2007.- 79 с.
Дейч М.Е. Гидрогазодинамика: Учебное пособие. - М.: Энергоатомиздат, 1984.- 384 с.
Наумов В.А. Гидравлика. Учебное пособие по решению задач для студентов вузов. – Калининград: КГТУ, 2011. – 83 с.

Приложение 1

Некоторые параметры газов (при давлениях, близких к атмосферному)

№ газа	Газ, химическая формула	Молекулярный вес, кг/кмоль	Коэффициент динамической вязкости при 0⁰С, μ·10⁵Па·c	Постоянная Сазерленда, К
1	Азот, N₂	28	1,67	111
2	Аммиак, NH₃	17	0,93	370
3	Аргон, Ar	40	2,04	130
4	Воздух (без CO₂)	28,9	1,72	120
5	Водород, H₂	2	0,84	72
6	Гелий, He	4	1,86	79,4
7	Диоксид серы, SO₂	64	1,16	416
8	Кислород, O₂	32	1,92	127
9	Метан, CH₄	16	1,04	198
10	Неон, Ne	20	2,97	65
11	Окись азота, NO	30	1,72	131
12	Пропан, С₃Н₈	44	0,77	42,6
13	Углекислый газ, CO₂	44	1,37	240
14	Угарный газ (окись углерода), СО	28	1,66	118
15	Этан, С₂Н₆	30	0,87	218
16	Этилен, С₂Н₄	28	0,96	220

Приложение 2

Абсолютная эквивалентна шероховатость труб при течении газа

№ труб	Тип трубы	Состояние трубы	Δ, мм
1	Бесшовные стальные	Новые и чистые	0,1
2	Бесшовные стальные	После нескольких лет эксплуатации	0,2
3	Бесшовные стальные	С умеренной коррозией	0,5
4	Бесшовные стальные	Старые, с сильной коррозией	1,0
5	Стальные сварные	Новые и чистые	0,3
6	Стальные сварные	После нескольких лет эксплуатации	0,6
7	Стальные сварные	С умеренной коррозией	1,0
8	Стальные сварные	Старые, с сильной коррозией	1,5
9	Стальные оцинкованные	Новые и чистые	0,2
10	Стальные оцинкованные	После нескольких лет эксплуатации	0,6
11	Полиэтиленовые	Независимо от срока эксплуатации	0,007