12.7 Построение диаграмм напоров в трубопроводе

Последовательность построения диаграмм.

1. Выделение в трубопроводе участков, на которых происходит изменение сечения и участки с местными сопротивлениями.

2. Начало первого участка определяет начало трубопровода, а величину напора - напор в питателе.

Если начало трубопровода связано с потерями, как например, при входе в трубу, начало участка немного смещают влево, чтобы показать качественный участок сжатия струи.

3. Первый участок - вход в трубопровод, в котором происходит сужение потока и увеличение скорости до значения . В конце первого участка от располагаемого напора откладываем потери в данном местном сопротивлении (в сужении) -, а от величиныh_м.п.откладываем величину скоростного напорав конце участка. В конце первого участке величина располагаемого напора равна:

Потери, связанные с деформацией потока, входят в величину .

График напоров, построение которого дано на рис.12.8 показывает изменение по длине трубопровода полного напора потока и его составляющих.

4. Линия напора (удельной механической энергии потока ) строится путем последовательного вычитания потерь, нарастающих вдоль потока из начального напора потока (заданного пьезометрическим уровнем в питающем резервуаре).

Там, где имеется местная деформация потока и ход изменения напоров может быть показан только качественно, линии напоров даны штриховой линией).

Построение графика напоров для вертикального трубопровода дано на рис. 12.10.

1. Напоры в каждом сечении откладываются по горизонтали таким образом, чтобы ось трубы являлась началом отсчета пьезометрических напоров.

2.Графики напоров, показывают изменение по длине трубопровода полного напора потока и его составляющих.

3. Из начального напора потока (заданного пьезометрическим уровнем в питающем резервуаре) вычитаются потери, нарастающие вдоль трубопровода, таким образом, потеря в конце участка формирует (пьезометрический) уровень напора на следующий участок.

4. Пьезометрическая линия (линия изменения гидростатического напора потока) строится путем вычитания скоростного напора в каждом сечении полного напора потока.

Пьезометрический напор Pи/(ρg)в каждом сечении (Ри– избыточное давление) определяется на графике вертикальным расстоянием от центра сечения до пьезометрической линиии;

Скоростной напор -вертикальное расстояние между пьезометрической линией и линией напора. На участках местной деформации потока, где ход изменения напоров может быть показан только качественно, линии напоров даны штриховой линией.

График напора для длинного трубопровода строится упрощенно (рис.12.11), поскольку малость скоростных напоров позволяет рассматривать линию напора и пьезометрическую линию, как совпадающие.

12-я лекция,

12. Расчет сложных трубопроводов – 1-я часть.

13.1. Типы сложных трубопроводов. Три задачи по расчету сложных трубопроводов.

13.2. Допущения для решения систем уравнений.

13.3. Сложный трубопроводы с параллельными ветвями.

13.4. Аналитический метод решение системы уравнений

13.5. Графический метод решение системы уравнений

13.5.1. Методика построение характеристики разветвленного(эквивалентного) участка.

13.5.2. Методика построения характеристики сложного трубопровода

13.6. Трубопроводы с концевой раздачей. Задача о трех резервуарах.

13.6.1.Аналитический метод решения "задачи о трех резервуарах"

13.6.2. Графический метод решения "задачи о трех резервуарах".

13.7. Трубопроводы с непрерывной раздачей.

Трубопровод называется сложным, если он имеет разветвленные участки, и состоит из нескольких труб-ветвей, между которыми распределяется жидкость.

Узлами сложного трубопровода называются его сечения, в которых несколько ветвей соединяются.

13.1.Типы сложных трубопроводов. Три задачи по расчету сложных

трубопроводов.

Типы сложных трубопроводов:

а) с параллельными ветвями;

б) с концевой раздачей жидкости;

в) с непрерывной раздачей жидкости;

д) с кольцевыми участками.

Возможны комбинации этих типов.

Три задачи по расчету сложных трубопроводов:

1-я задача. «Определение размеров труб по заданным в них расходам и перепадам напоров в питателях и приемниках».

2-я задача. «Определение перепадов напоров в питателях и приемниках по заданным расходам в трубах заданных размеров».

3-я задача. «Определение расходов в трубах заданных размеров по известным перепадам напоров».

Для решения этих задач составляется система уравнений, которая устанавливает функциональные связи между параметрами, характеризующими потоки жидкости в трубах, т.е. между размерами труб, расходами жидкости и напорами. В эту систему входят:

1) уравнения баланса расходов для каждого узла;

2) уравнения баланса напоров (уравнений Бернулли) для каждой ветви трубопровода.