56 Характеристика трубопроводов. Кривые потребного напора.

См. 55

57.1 Последовательное и параллельное соединение простых трубопроводов.

Простые трубопроводы могут соединяться между собой, при этом их соединение может быть последовательным или параллельным. Последовательное соединение. Возьмем несколько труб различной длины, разного диаметра и содержащих разные местные сопротивления, и соединим их последовательно (а). При подаче жидкости по такому составному трубопроводу от точки к точкерасход жидкостиво всех последовательно соединенных трубах1, 2 и 3 будет одинаков, а полная потеря напора между точками и равна сумме потерь напора во всех последовательно соединенных трубах. Таким образом, для последовательного соединения имеем следующие основные уравнения: ;Эти уравнения определяют правила построения характеристик последовательного соединения труб (а). Если известны характеристики каждого трубопровода, то по ним можно построить характеристику всего последовательного соединения. Для этого нужно сложить ординаты всех трех кривых. Так как в рассматриваемом более общем случае скорости в началеи в концетрубопровода различны, то выражение потребного напора для всего трубопровода должно содержать разность скоростных напоров в конце и начале трубопровода. Принимаяимеем:где

Параллельное соединение. Такое соединение показано на (б). Трубопроводы 1, 2 и 3 расположены горизонтально. Обозначим полные напоры в точках соответственнои, расход в основной магистрали (т.е. до разветвления и после слияния) - через, а в параллельных трубопроводах через; суммарные потери в этих трубопроводах черезОчевидно, что расход жидкости в основной магистрали. Выразим потери напора в каждом из трубопроводов через полные напоры в точках:Отсюда делаем вывод, чтот.е. потери напора в параллельных трубопроводах равны между собой. Их можно выразить в общем виде через соответствующие расходы следующим образом где и- определяются в

57.2 Последовательное и параллельное соединение простых трубопроводов.

зависимости от режима течения. Из двух последних уравнений вытекает следующее правило: для построения характеристики параллельного соединения нескольких трубопроводов следует сложить абсциссы (расходы) характеристик этих трубопроводов при одинаковых ординатах ( ). Пример такого построения дан на рис. б. Изложенные соотношения и правила для параллельных трубопроводов справедливы, разумеется, также в том случае, когда трубопроводы 1, 2, 3 и т. д. не сходятся в одной точке , а подают жидкость в разные места, но с одинаковыми давлениями и равными нивелирными высотами. Если же последнее условие не соблюдается, то рассматриваемые трубопроводы нельзя считать параллельными, а следует относить к разряду разветвлённых.

58. Расчет разветвленного трубопровода.

Разветвленное соединение. Разветвленным соединением называется совокупность нескольких простых трубопроводов, имеющих одно общее сечение - место разветвления (или смыкания) труб. Пусть основной трубопровод имеет разветвление в сечении , от которого отходят, например, три трубы1, 2 и 3 разных диаметров, содержащие различные местные сопротивления (а). Геометрические высоты конечных сечений и давленияв них будут также различны. Так же, как и для параллельных трубопроводов, общий расход в основном трубопроводе будет равен сумме расходов в каждом трубопроводе: Записав уравнение Бернулли для сечения  и конечного сечения, например первого трубопровода, получим (пренебрегая разностью скоростных высот) Обозначив сумму первых двух членов черези выражая третий член через расход, получаемАналогично для двух других трубопроводов можно записатьТаким образом, получаем систему четырех уравнений с четырьмя неизвестными:Основной задачей по расчёту разветвлённого напора является следующая: даны расход в точке, все размеры ветвей (включая геометрические высоты), давления в конечных сечениях и все местные сопротивления; определить расходы, а также потребный напорПостроение кривой потребного напора для разветвленного трубопровода выполняется сложением кривых потребных напоров для ветвей по правилу сложения характеристик параллельных трубопроводов (б) - сложением абсцисс () при одинаковых ординатах (). Кривые потребных напоров для ветвей отмечены цифрами1, 2 и 3 , а суммарная кривая потребного напора для всего разветвления обозначена буквами Из графика видно, что условием подачи жидкости во все ветви является неравенство.