Последовательное соединение трубопроводов.

При подаче жидкости по трубопроводу, состоящему из последовательного соединения простых трубопроводов различного сечения, расход остается одинаковым на всех участках.

.

Потери напора во всем трубопроводе складываются из потерь на отдельных его участках

.

Напор, потребный для перемещения жидкости от I до II сечения, можно определить из уравнения Бернулли:

.

Кроме запаса потенциальной энергии, необходимой для преодоления гидравлического сопротивления, необходимо иметь еще и запас энергии для увеличения скоростного напора.

Учитывая, что для большинства реальных трубопроводов , с достаточной для практики точностью можно считать .

Определение потребного напора при известном расходе сложности не представляет.

Найти расход , если задан располагаемый напор , аналитически не представляется возможным. Решение методом последовательных приближений достаточно трудоемко. Проще всего решить эту задачу графически.

Построим характеристики отдельных участков, представляющих простые трубопроводы, и произведем графически сложение этих характеристик. При постоянном значении расхода, складываем потери на 1,2 и 3 участках и получаем суммарную для всего трубопровода характеристику .

Имея суммарную характеристику трубопровода (линия 1+2+3), можно определить не только искомый расход жидкости по известной величине располагаемого напора , но и потери на каждом из участков при этом расходе.

Построение характеристики трубопровода при последовательном соединении участков

Параллельное соединение трубопроводов.

В

случае параллельного соединения расход, подводимый к точке А будет равен сумме расходов в ветвях

Параллельное соединение труб

Потеря давления от точки разветвления А до точки смыкания В будет одинакова как в каждой из ветвей трубопровода, так и во всем разветвленном трубопроводе в целом.

З

адача нахождения расходов в параллельных ветвях трубопровода может быть решена методом последовательных приближений. Произвольно распределив расход между ветвями (но так, чтобы выдерживалось соотношение ), находим потери в каждой из ветвей и сравниваем полученные значения потребных напоров, после чего вносим поправки в распределение расходов по ветвям – в наиболее нагруженных ветвях расход уменьшаем, в недогруженных увеличиваем, соблюдая условие постоянства суммарного расхода. Сравнивая полученные во втором приближении потребные напоры, находим новые значения поправок и т.д. до тех пор, пока не найдем соотношение расходов в ветвях трубопроводов, при котором потери в отдельных ветвях получатся равными (с учетом заданной наперед точности расчета).

Применение графического метода упрощает решение задачи нахождения распределения расходов по ветвям в параллельном соединении.

После построения характеристик отдельных ветвей, производим их графическое сложение. При постоянном значении напора складываем расходы.

Построение характеристики трубопровода при параллельном соединении труб

Случай разомкнутого трубопровода, когда трубы в точке В не смыкаются, а жидкость из них вытекает в атмосферу (или какую-либо емкость), и при этом величины давлений на выходе из каждой ветви одинаковы, и концы ветвей расположены на одной высоте, нисколько не отличается от вышеразобранного случая параллельного соединения труб.