5.1.2.Первый тип расчета

Пусть по известным данным необходимо рассчитать давление вакуума p_v. В этом случае из уравнения простого трубопровода выразим определяемую величину:

(5.0)

Дальнейший порядок расчета следующий:

Рассчитываем объёмный расход Q = V/t;

Рассчитываем скорость в трубе v = Q/ = 4 Q/( d²);

Рассчитываем число Рейнольдса Re = v d / = v d/ и определяем режим движения жидкости в трубопроводе. Если число Рейнольдса меньше критического Re_кр = 20002320, то режим движения ламинарный, если больше то турбулентный.

Рассчитываем коэффициент гидравлического сопротивления трения

(5.0)

Подставляя полученные значения в уравнение (5.5), найдем неизвестную величину.

5.1.3.Второй тип расчета

Пусть по известным данным необходимо рассчитать скорость или расход в трубопроводе. В этом случае уравнения простого трубопровода будет транцентдентным, то есть его нельзя разрешит относительно скорости так, как скорость входит в это уравнение в явном виде, но и в неявном виде при определении коэффициента гидравлического сопротивления трения . В этом случае возможны два метода расчета: метод подбора и метод итераций.

Метод подбора.

В уравнения простого трубопровода все известные слагаемые перенесём в левую часть, а неизвестные в правую:

(5.0)

Рассчитываем численное значение левой части.

Дальнейший порядок расчета следующий:

Задаемся произвольным значением скорости в трубопроводе v₀ (скорость в трубопроводе обычно меньше 5 м/с);

Рассчитываем число Рейнольдса и определяем режим движения жидкости в трубопроводе;

Рассчитываем коэффициент гидравлического сопротивления трения ;

Рассчитываем правую часть уравнения;

Сравниваем рассчитанную правую часть уравнения и левую. Если правая часть уравнения меньше левой H_прав < H_лев то задаёмся большим значением новой скорости v₁ > v₀, если же правая часть уравнения больше левой H_прав > H_лев то задаёмся меньшим значением новой скорости v₁ < v₀.

Результаты расчетов удобно поместить в таблицу:

Скорость, м/с	Re	Режим		Hправ
V0	Re0		0	Hправ0
V1	Re1		1	Hправ1
V2	Re2		2	Hправ2

По полученным значениям строим график зависимости правой части уравнения от скорости. Для построения графика необходимо, как минимум три точки. По известной левой части по графику находим необходимую скорость и рассчитываем расход.

Метод итераций

Уравнения простого трубопровода разрешаем относительно скорости:

(5.0)

Индекс i – номер итерации.

Дальнейший порядок расчета следующий:

Задаемся начальным произвольным значением скорости в трубопроводе v₀ с индексом i = 0;

1. Рассчитываем число Рейнольдса и определяем режим движения жидкости в трубопроводе;

2. Рассчитываем коэффициент гидравлического сопротивления трения ₀;

3. По уравнению (5.8) рассчитываем новое значение скорости с индексом i = 1.

Далее пункты 1-3 повторяются с новой начальной скоростью. Итерации проводятся до тех пор, пока первые три значащие цифры скорости не совпадут. Для турбулентного режима движения обычно необходимо провести две - три итерации, для ламинарного режима движения итераций необходимо больше.