Определение коэффициента гидравлического трения
В вышеприведённых формулах коэффициент гидравлического трения λ определяется в зависимости от режима движения газа по газопроводу. Режим движения (ламинарный, турбулентный, критический) характеризуется числом Рейнольдса, которое для газопроводов определяется по формуле
где В – расчётный расход газа при нормальных условиях, м3/ч;
d – внутренний диаметр газопровода, см
ν – коэффициент кинематической вязкости газа при нормальных условиях, м2/с.
Кроме этого λ зависит от гидравлической гладкости внутренней стенки газопровода, определяемой по условию:
,
где Re
- число Рейнольдса,
n – эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, которая зависит от материала труб и срока их эксплуатации.
n=0,01 см – для новых стальных труб;
n=0,1 см – для бывших в эксплуатации стальных труб;
n=0,0007 см – для полиэтиленовых труб независимо от времени эксплуатации;
d – внутренний диаметр газопровода, см.
В зависимости от значения Re коэффициент гидравлического трения λ определяется:
- для ламинарного режима движения газа (для гладких и шероховатых труб)
при
Re
≤ 2000
(формула
Пуазейля)
-
для критического режима движения газа
при Rе=2000–4000
При Re > 4000 коэффициент λ определяется в зависимости от выполнения условия гидравлической гладкости внутренней стенки газопровода:
-
для гидравлически гладкой стенки
(неравенство
справедливо):
-
при 4000< Re<
100 000
по формуле Блазиуса
-
при Re
> 100 000
по формуле Альтшуля
Для шероховатых стенок (неравенство несправедливо)
при
Re>
4000 по формуле Альтшуля
Выводы по результатам гидравлического расчёта
По окончании гидравлического расчёта участков газовой сети определяются суммарные потери давления в магистрали. Они не должны превышать ранее принятой величины допустимой потери давления, что обеспечит нормальную работу всех потребителей. Если это условие не выполняется, то необходимо выполнить перерасчёт отдельных участков газовой сети, приняв диаметр участка больше расчётного с тем, чтобы давление газа у самого удалённого абонента было не меньше номинального давления, указанного в паспорте газового аппарата.
Результаты гидравлического расчёта сводятся в таблицу.
Участок |
Расход газа на участке В, м3/ч |
Длина участка, м |
Предваритель-ные удельные потери давления, Па/м |
Диаметры труб на участках, мм |
Действительные удель-ные потери давления, Па/м |
Полные потери давления на участке, Па |
Давление газа Па |
||||
Действительная ℓ,м |
Расчётная ℓр=1,1ℓ, м |
dу |
dн |
ddвн |
в начале участка |
в конце участка |
|||||
0-а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а-б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б-в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в-г и т.д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|