Гидравлический расчет трубопровода II категории

Возможно два варианта трубопроводов данной категории.

Первый – последовательное соединение труб разного диаметра. В этом случае расход жидкости остается постоянным по всей длине трубопровода Q = const , а потери напора в трубопроводе будут равны сумме потерь напора на участках;

(4.35)

Второй вариант – переменный диаметр трубопровода и переменный по длине расход.

Уравнение материального баланса:

(4.36)

Т

Рис.4.3. Расчетная схема сложного трубопровода II категории

ак как диаметры труб по участкам разные, то на разных участках возможны различные режимы течения (рис.4.3).

Алгоритм задачи на определение потери давления по всему трубопроводу аналогичен алгоритму предыдущей задачи.

Гидравлический расчет трубопровода III категории

Ответвления от основной магистрали могут быть замкнутыми и разомкнутыми.

Для замкнутых ответвлений – лупингов (от англ. – петля) – справедливы соотношения:

• Расход, проходящий через весь разветвленный участок, равен сумме расходов в отдельных ветвях:

(4.37)

• Потери напора для всего разветвления и в любой его ветви равны между собой, так как разность напоров в точках A и B одинакова для всех ветвей:

(4.38)

г

Рис.4.4. Схема сложного трубопровода с замкнутым ответвлением

деQ_общ. и h_общ. – соответственно расход и потери напора на всем разветвленном участке.

Увеличеник пропускной способности трубопровода.

Для увеличения пропускной способности трубопровода можно использовать или вставку большего диаметра или лупинг. Ответить на вопрос: «Что лучше?» поможет расчет гидравлического уклона: лучшим будет тот вариант, где i - минимально.

Если трубопровод имеет вставку другого диаметра d_B, то гидравлический уклон в этой вставке определяется через гидравлический уклон и диаметр основной трубы:

(4.39)

при этом Q_B = Q.

Если на трубопроводе есть замкнутый параллельный участок (лупинг), диаметром d_л , то его гидравлический уклон также определяется через гидравлический уклон и диаметр основного трубопровода:

(4.40)

В этих формулах предполагается, что характер течения в основной трубе, во вставке и лупинге одинаков, то есть m – одинаково.

Если d_Л = d, тогда при ламинарном течении (m = 1):

(4.41)

при турбулентном, если m = 0,25:

(4.42)

если m = 0:

.(4.43)

Чтобы проверить режим в лупинге, нужно знать расход жидкости через него. Как рассчитать его, зная расход в основной магистрали и диаметры трубопроводов?

Суммарный расход на сдвоенном участке:

, (4.44)

где Q_Л - расход в лупинге;

Q_M - расход в основной магистрали на сдвоенном участке;

Q - расход в одиночном трубопроводе.

Исходя из равенства потерь напора (или давления) на сдвоенном участке (100): ΔP_Л = Δ P_M и воспользовавшись формулой Лейбензона для расчета потери давления (5.37), можно записать для основного и параллельного трубопроводов:

Сделаем преобразования:

Общий расход:

Отсюда:

(4.45)

(4.46)