Определение гидравлических сопротивлений

Трубопроводы разделяются на короткие и длинные, простые и сложные. В коротких трубопроводах рассчитывают два вида потерь: по длине и местные. Потери определяются суммой сопротивлений:

h_п = h_тр + å h_мс.

Длинными называются трубопроводы, в которых потери напора по длине являются основными. Местные потери в трубопроводах обоих типов составляют 5...10 % от распределенных:

h_п = 1,1 × h_тр.

Простые трубопроводы не имеют ответвлений, но могут иметь постоянный или переменный диаметр труб.

Сложные трубопроводы делятся на разветвленные и кольцевые, или замкнутые.

Расход жидкости Q рас­считывается по уравнению:  

Q=W·S,

где W – скорость движения жидкости;

S – площадь поперечного сечения труб.

Диаметр трубопроводов должен выбираться на базе технико-экономического сравнения ряда вариантов, учитывающих все факторы, которые влияют на стоимость сооружения (стоимости трубопроводов и насосной установки, а также эксплуатационные расходы).

Экономичный диаметр трубопровода тот, при котором общая стоимость всей водопроводной системы и эксплуатации будет наименьшей.

Для того чтобы иметь возможность сопоставить единовременные затраты с ежегодными, пользуются понятиями окупаемости капитальных вложений в определённые сроки.

При расчете трубопроводов решают задачи: расчет расхода жидкости через трубопровод заданных размеров; расчет величины гидравлического напора при заданном расходе жидкости; определение диаметра трубопровода при заданных расходе и напоре.

При расчетах простого трубопровода задают перепад давлений на нем и принимают условие, что расход жидкости через него устанавливается таким, при котором сумма всех гидравлических сопротивлений компенсируется располагаемым перепадом давлений. По этим данным находится расход жидкости.

Все формулы для расчетов трубопроводов выводятся из уравнения Бернулли и граничных условий на концах трубопровода, определяющихся его схемой.

Сложный разветвленный трубопровод рассчитывается в форме решения уравнений баланса: расходов, перепадов давлений и гидравлических сопротивлений по ветвям трубопровода.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Исследование гидравлических сопротивлений

Цель работы: повышение уровня знаний о гидравлических сопротивле­ниях при движении жидкости по трубам, приобретение навыков их самостоя­тельного определения.