Как да изчислим налягането в тръбата

1. Хидростатично налягане

Хидростатичното налягане е
вътрешна сила на натиск поради
от действието на външни сили, приложени към
дадена точка в течността. Такъв натиск
във всички посоки е еднаква и зависи
върху позицията на точка в покойна течност.

Размер на хидростатичното налягане
в системата MKGSS - kg / cm2 или t / m2,
в системата SI - N/m2.

Основни единици съотношения
налягане:

	кг/см2	N/m2
техническа атмосфера	1	98066,5
милиметър воден стълб	0,0001	9,80665
милиметър живак	0,00136	133,32

При практически изчисления 1 технически
атмосфера \u003d 1 kg / cm2 \u003d 10 m вода. Изкуство. =
735 mmHg Изкуство. = 98070 N/m2.

За несвиваема течност, която е
в баланс под сила
гравитация, пълна хидростатична
точково налягане:

p=p+
ч,

където p е налягането върху свободната
течна повърхност;

h е теглото (гравитацията) на колоната на течността
височина h с площ

напречно сечение, равно на едно;

h - дълбочина на потапяне
точки;

е специфичното тегло на течността.

За някои течности стойностите
специфично тегло, използвано при решаването
задачите са дадени в приложението (табл.
P-3).

Стойността на излишното налягане над
атмосферно (стр_а)
наречен манометричен, или
свръхналягане:

Ако натискът върху свободната повърхност
равен на атмосферния, след това излишък
налягане стр_м=
з.

Под атмосферно налягане
количеството се нарича вакуум:

Р_wack= стр_а- Р.

Решението на повечето от проблемите на това
разделът е свързан с употребата
основното уравнение на хидростатиката

където z е координатата или
точка знак.

1. Обща информация за хидравличното изчисляване на тръбопроводи

При изчисляване
тръбопроводи се разглеждат
стабилно, равномерно налягане
движение на всяка течност
турбулентен режим, в кръгло-цилиндричен
тръби. Течност в тръбите под налягане
е под натиск и
техните напречни сечения са изцяло
пълни. Движението на течността
в резултат на това възниква тръбопровод
фактът, че налягането в началото му е по-голямо от
в края.

Хидравличен
изчислението се прави, за да се определи
диаметър на тръбопровода д
с известен
дължина, за да се осигури прескачане
определен дебит В
или установяване
при даден диаметър и дължина на необходимата
налягане и поток на течността. Тръбопроводи
в зависимост от дължината и модела им
местата са разделени на прости
и сложни. Към прости тръбопроводи
включва тръбопроводи, които нямат
разклонения по дължина, с константа
същия разход.

Тръбопроводи
се състои от тръби със същия диаметър
по цялата дължина или от участъци от тръби от различни
диаметри и дължини. Последен случай
се отнася до серийна връзка.

Прости тръбопроводи
в зависимост от дължината с парцел на местни
съпротивленията се делят на къси и
дълго. къс
тръбопроводи
са
тръбопроводи с достатъчно къса дължина,
при което местна съпротива
съставляват повече от 10% от хидравличните
загуба на дължина. Например, те включват:
сифонни тръби, смукателни
тръби на лопаткови помпи, сифони (налягане
водопроводи под пътния насип),
тръбопроводи вътре в сгради и конструкции
и т.н.

дълго
тръбопроводи
Наречен
тръбопроводите са сравнително големи
дължини, при които загубата на глава по дължината
значително превъзхождат местните
загуби. Локалните загуби са
по-малко от 510%
загуби по дължината на тръбопровода и следователно
те могат да бъдат пренебрегнати или въведени при
хидравличните изчисления се увеличават
коефициент, равен на 1,051,1.
В системата влизат дълги тръбопроводи
водопроводни мрежи, помпени тръбопроводи
станции, тръбопроводи и тръбопроводи
промишлени предприятия и
селскостопанско предназначение и
и т.н.

Сложни тръбопроводи
имат различни клони по дължина,
тези. тръбопроводът се състои от мрежа от тръби
определени диаметри и дължини. Комплекс
тръбопроводите са разделени на
успоредна, задънена улица (разклонена),
пръстеновидни (затворени) тръбопроводи,
включени във водопроводната мрежа.

Хидравличен
изчислението на тръбопровода се намалява като
обикновено за решаване на три основни проблема:

• определение
  тръбопроводен поток В,
  ако е известно
  налягане Х,
  дължина л
  и диаметър д
  тръбопровод,
  предвид наличието на определени местни
  съпротивления или при тяхна липса;

• определение
  необходимо налягане Х,
  необходими за осигуряване на пропуск
  известен поток В
  по тръбопровод
  дълго л
  и диаметър д;

• определение
  диаметър на тръбопровода д
  кога
  известни стойности на главата Х,
  разход В
  и дължина л.

Дебитът на течността е

където q > проектен флуиден поток, m3/s;

- площ на живия участък на тръбата, m2.

Коефициентът на съпротивление на триене λ се определя в съответствие с разпоредбите на набора от правила SP 40-102-2000 „Проектиране и монтаж на тръбопроводи за водоснабдителни и канализационни системи от полимерни материали. Общи изисквания":

където b е известен брой сходство на режимите на флуиден поток; за b > 2 се взема b = 2.

където Re е действителното число на Рейнолдс.

където ν е коефициентът на кинематичен вискозитет на течността, m²/s. При изчисляване на тръбите за студена вода се приема равно на 1,31 10-6 m² / s - вискозитетът на водата при температура +10 ° C;

Rekv > - числото на Рейнолдс, съответстващо на началото на квадратната област на хидравличното съпротивление.

където Ke е хидравличната грапавост на материала на тръбата, m. За тръби, изработени от полимерни материали, Ke = 0,00002 m се взема, ако производителят на тръбата не дава други стойности на грапавостта.

В случаите на поток, когато Re ≥ Rekv, изчислената стойност на параметъра b става равна на 2 и формула (4) е значително опростена, превръщайки се в добре познатата формула на Прандтл:

При Ke = 0,00002 m зоната на квадратичното съпротивление се появява при дебит на водата (ν = 1,31 10-6 m²/s), равен на 32,75 m/s, което е практически недостижимо в обществените водоснабдителни системи.

За ежедневни изчисления се препоръчват номограми, а за по-точни изчисления - "Таблици за хидравлични изчисления на тръбопроводи от полимерни материали", том 1 "Тръбопроводи под налягане" (A.Ya. Dobromyslov, M., VNIIMP, 2004).

При изчисляване по номограми резултатът се постига чрез едно наслагване на линийката - трябва да свържете точката със стойността на изчисления диаметър по скалата dp с точката със стойността на изчисления дебит на q (l / s) скала с права линия, продължете тази права линия, докато се пресече със скалите на скоростта V и главата на специфични загуби 1000 i (mm/m). Точките на пресичане на права линия с тези скали дават стойността V и 1000 i.

Както знаете, цената на електроенергията за изпомпване на течност е право пропорционална на стойността на H (при други условия). Замествайки израза (3) във формулата (2), е лесно да се види, че стойността на i (и следователно H) е обратно пропорционална на изчисления диаметър dp до пета степен.

По-горе е показано, че стойността на dp зависи от дебелината на стената на тръбата e: колкото по-тънка е стената, толкова по-високо е dp и съответно по-ниска е загубата на налягане поради триене и цената на електроенергията.

Ако стойността на MRS на тръбата се промени по някаква причина, нейният диаметър и дебелина на стената (SDR) трябва да бъдат преизчислени.

Трябва да се има предвид, че в редица случаи използването на тръби с MRS 10 вместо тръби с MRS 8, особено на тръби с MRS 6.3, дава възможност за намаляване на диаметъра на тръбопровода с един размер. Следователно в наше време използването на полиетилен PE 80 (MRS 8) и PE 100 (MRS 10) вместо полиетилен PE 63 (MRS 6.3) за производството на тръби позволява не само да се намали дебелината на стената на тръбите, тяхното тегло и разход на материали, но и за намаляване на енергийните разходи за изпомпване на течност (при прочие равни условия).

През последните години (след 2013 г.) тръбите от полиетилен PE80 са почти напълно изместени от производството с тръби от полиетилен клас PE100. Това се обяснява с факта, че суровините, от които са направени тръбите, се доставят от чужбина с марката PE100.И също така от факта, че полиетилен клас 100 има повече якостни характеристики, поради което тръбите се произвеждат със същите характеристики като тръбите от PE80, но с по-тънка стена, като по този начин се увеличава пропускателната способност на полиетиленовите тръбопроводи.

Номограма за определяне на загубите на налягане в тръби с диаметър 6 100 mm.

Номограма за определяне на загубите на налягане в тръби с диаметър 100, 1200 mm.

Критерий на Рейнолдс

Тази зависимост е изведена от английския физик и инженер Озбърн Рейнолдс (1842-1912).

Критерият, който помага да се отговори на въпроса дали има нужда да се вземе предвид вискозитетът, е числото на Рейнолдс Re. То е равно на съотношението на енергията на движение на елемент от течаща течност към работата на силите на вътрешно триене.

Да разгледаме кубичен флуиден елемент с дължина на ръба n. Кинетичната енергия на елемент е:

Според закона на Нютон силата на триене, действаща върху флуиден елемент, се определя, както следва:

Работата на тази сила при преместване на течен елемент на разстояние n е

а съотношението на кинетичната енергия на течния елемент към работата на силата на триене е

Намаляваме и получаваме:

Re се нарича числото на Рейнолдс.

По този начин Re е безразмерна величина, която характеризира относителната роля на вискозните сили.

Например, ако размерите на тялото, с което течността или газът са в контакт, са много малки, тогава дори при нисък вискозитет Re ще бъде незначителен и силите на триене играят преобладаваща роля. Напротив, ако размерите на тялото и скоростта са големи, тогава Re >> 1 и дори голям вискозитет няма да имат почти никакъв ефект върху естеството на движението.

Въпреки това, не винаги големите числа на Рейнолдс означават, че вискозитетът не играе никаква роля. И така, когато се достигне много голяма (няколко десетки или стотици хиляди) стойност на числото Re, гладкият ламинарен (от латински lamina - „плоча“) поток се превръща в турбулентен (от латински turbulentus - „бурен“). , „хаотично“), придружено от хаотични, нестабилни движения на течности. Този ефект може да се наблюдава, ако постепенно отворите кран за вода: тънка струя обикновено тече плавно, но с увеличаване на скоростта на водата гладкостта на потока се нарушава. В струя, изтичаща под високо налягане, течните частици се движат произволно, осцилирайки, цялото движение е придружено от силно смесване.

Появата на турбуленция значително увеличава съпротивлението. В тръбопровод скоростта на турбулентния поток е по-малка от скоростта на ламинарния поток при същите спадове на налягането. Но турбуленцията не винаги е лоша. Поради факта, че смесването по време на турбуленция е много значително, преносът на топлина - охлаждане или нагряване на агрегатите - става много по-интензивно; химичните реакции се разпространяват по-бързо.

Уравнението на Бернули за стационарно движение

Едно от най-важните уравнения на хидромеханиката е получено през 1738 г. от швейцарския учен Даниел Бернули (1700-1782). Той за първи път успява да опише движението на идеална течност, изразено във формулата на Бернули.

Идеалната течност е течност, в която няма сили на триене между елементите на идеалната течност, както и между идеалната течност и стените на съда.

Уравнението на неподвижното движение, което носи неговото име, е:

където P е налягането на течността, ρ е нейната плътност, v е скоростта на движение, g е ускорението на свободното падане, h е височината, на която се намира елементът на течността.

Значението на уравнението на Бернули е, че вътре в система, пълна с течност (участък на тръбопровода), общата енергия на всяка точка винаги е непроменена.

Уравнението на Бернули има три члена:

• ρ⋅v2/2 - динамично налягане - кинетична енергия на единица обем на задвижващата течност;
• ρ⋅g⋅h - тегловно налягане - потенциална енергия на единица обем течност;
• P - статично налягане, по произхода си е работа на силите на натиск и не представлява резерв от някакъв специален вид енергия („енергия на налягането“).

Това уравнение обяснява защо в тесни участъци от тръбата скоростта на потока се увеличава и налягането върху стените на тръбата намалява. Максималното налягане в тръбите се задава точно на мястото, където тръбата има най-голямо напречно сечение. Тесните части на тръбата са безопасни в това отношение, но налягането в тях може да падне толкова много, че течността да кипи, което може да доведе до кавитация и разрушаване на материала на тръбата.

Уравнение на Навие-Стокс за вискозни течности

В по-строга формулировка, линейната зависимост на вискозното триене от промяната в скоростта на флуида се нарича уравнение на Навие-Стокс. Той отчита свиваемостта на течности и газове и за разлика от закона на Нютон е валиден не само близо до повърхността на твърдо тяло, но и във всяка точка на течността (близо до повърхността на твърдо тяло в случай на несвиваемо тяло течност, уравнението на Навие-Стокс и закона на Нютон съвпадат).

Всички газове, за които е изпълнено условието за непрекъсната среда, също се подчиняват на уравнението на Навие-Стокс, т.е. са нютонови течности.

Вискозитетът на течности и газове обикновено е значителен при относително ниски скорости, поради което понякога се казва, че хидродинамиката на Ойлер е специален (ограничаващ) случай на високи скорости на хидродинамиката на Навие-Стокс.

При ниски скорости, в съответствие със закона на Нютон за вискозното триене, силата на съпротивление на тялото е пропорционална на скоростта. При високи скорости, когато вискозитетът престане да играе значителна роля, съпротивлението на тялото е пропорционално на квадрата на скоростта (което за първи път е открито и обосновано от Нютон).

Последователност на хидравличните изчисления

1.
Избира се основният тираж
пръстеновидна отоплителна система (повечето
неизгодно разположен в хидравличния
връзка). В задънена двутръбна
системи е пръстен, преминаващ през
долен инструмент на най-отдалечения и
натоварен щранг, в еднотръбен -
през най-отдалечените и натоварени
щранг.

Например,
в двутръбна отоплителна система с
горно окабеляване основна циркулация
пръстенът ще премине от топлинната точка
през главния щранг, захранващата линия,
през най-отдалечения щранг, отопление
уред на долния етаж, връщаща линия
до точката за отопление.

V
системи със свързано движение на водата в
пръстенът се приема като основен,
минаващ през средата най
натоварена стойка.

2.
Основният циркулационен пръстен се счупва
на сюжети (сюжетът е охарактеризиран
постоянен воден поток и същото
диаметър). Диаграмата показва
номера на секциите, техните дължини и термични
товари. Топлинно натоварване на главния
парцели се определя чрез сумиране
топлинни натоварвания, обслужвани от тях
парцели. За избор на диаметър на тръбата
се използват две количества:

а)
даден воден поток;

б)
приблизителни специфични загуби на налягане
за триене в проектната циркулация
пръстен Р_ср.

За
изчисление Р_кп
трябва да се знае дължината на главния
циркулационен пръстен и изчислен
циркулационно налягане.

3.
Изчислената циркулация
налягане по формула

,
(5.1)

където
—
налягане, създадено от помпата, Pa.
Практика за проектиране на системи
отоплението показа, че най-много
препоръчително е да се измери налягането на помпата,
равни

,
(5.2)

където

—
сумата от дължините на участъците от основната циркулация
пръстени;

—
естествен натиск, който възниква, когато
водно охлаждане в уредите, Pa, възможно
определи как

,
(5.3)

където
—
разстояние от центъра на помпата (асансьора)
до центъра на устройството на долния етаж, m.

смисъл
коефициент възможно
определете от Таблица 5.1.

маса
5.1 - Значение в
в зависимост от проектната температура
вода в отоплителната система

(),° С	, кг/(m3K)
85-65	0,6
95-70	0,64
105-70	0,66
115-70	0,68

—
естествено налягане в
в резултат на водно охлаждане в тръбопроводите
.

V
помпени системи с долно окабеляване
величина
може да се пренебрегне.

1. Решени са
   специфична загуба на налягане при триене

,
(5.4)

където
k=0,65 определя дела на загубите на налягане
за триене.

5.
Водният поток в района се определя от
формула

(5.5)

където
В
- топлинно натоварване на обекта, W:

(т_г
- т_О)
- температурна разлика на охлаждащата течност.

6.
По величина
исе избират стандартни размери на тръбите
.

6.
За избрани диаметри на тръбопроводи
и се определя прогнозната консумация на вода
скорост на охлаждащата течност v
и действителните специфични
загуба на налягане при триене Р_е.

В
избор на диаметри в зони с малки
скоростите на потока на охлаждащата течност могат да бъдат
големи несъответствия между
и.
подценени загубина
тези области се компенсират от надценяване
количествав други области.

7.
Определят се загубите на налягане от триене
върху изчислената площ, Pa:

.
(5.6)

резултати
изчисленията са въведени в таблица 5.2.

8.
Загуби на налягане в местните
съпротивления по формулата:

,
(5.7)

където
- сумата от коефициентите на локално съпротивление
в района на селището.

смисъл ξ
на всеки обект са обобщени в таблицата. 5.3.

Таблица 5.3 -
Коефициенти на локално съпротивление

№ п / стр	имена секции и локални съпротивления	Стойности локални коефициенти на съпротивление	Бележки

9.
Определете общата загуба на налягане
във всяка област

.
(5.8)

10. Определете
обща загуба на налягане поради триене и
в местните съпротивления в главната
циркулационен пръстен

.
(5.9)

11. Сравнете Δp
С Δp_Р.
Обща загуба на налягане в пръстена
трябва да е по-малко от Δp_Р
на

.
(5.10)

запас от еднократна употреба
е необходим натиск върху неотчетени в
изчисляване на хидравличното съпротивление.

Ако условията не са
се извършват, е необходимо на някои
секции на пръстена за промяна на диаметрите на тръбите.

12. След изчисление
основен циркулационен пръстен
направете връзката на останалите пръстени. V
всеки нов пръстен се брои само
допълнителни необщи части,
свързани паралелно със секции
основен пръстен.

Несъответствие на загубите
натиск върху паралелно свързани
парцели разрешени до 15% с задънена улица
движението на водата и до 5% - с преминаване.

маса
5.2 - Резултати от хидравличното изчисление
за отоплителна система

На тръбна схема

от предварително изчисление

от окончателно уреждане

номер сайт

термичен натоварване В, вт

Консумация антифриз г, кг/ч

Дължина сайт л, м

Диаметър д, мм

Скорост v, Госпожица

Специфичен загуба на налягане при триене Р, Pa/m

Загуби налягане на триене Δptr, Па

Сума локални коефициенти на съпротивление ∑ξ

Загуби налягане в локални съпротивления З

д, мм

v, Госпожица

Р, Pa/m

Δptr, Па

∑ξ

З, Па

Rl+З, Па

Урок 6

Промяна в температурата на газа по дължината на газопровода

При стационарен газов поток масата
дебитът в газопровода е

. (2.41)

Всъщност движението на газ в газопровода
винаги е неизотермичен. V
По време на компресия газът се нагрява.
Дори след охлаждането му при COP, температурата
газ, влизащ в тръбопровода
е около 2040С,
което е много по-високо от температурата
среда (T).
На практика температурата на газа става
близка до температурата на околната среда
само за газопроводи с малък диаметър
(Dy0.
Освен това трябва да се има предвид, че
тръбопроводен газ
е истински газ, който е присъщ
ефекта на Джоул-Томпсън, който взема предвид
абсорбция на топлина по време на разширяване на газа.

Когато температурата се промени по дължината
е описано движението на газ по газопровода
система от уравнения:

специфична енергия,

приемственост,

държави,

топлинен баланс.

Разгледайте в първо приближение уравнението
топлинен баланс без да се отчита ефектът
Джоул Томпсън. Интегриране на уравнението
топлинен баланс

,

получаваме

, (2.42)

където;

К_SR- средно в сайта пълен
коефициент на топлопреминаване от газ към
заобикаляща среда;

G е масовият дебит на газа;

° С_П–
среден изобарен топлинен капацитет на газа.

стойност_тL се нарича безразмерен критерий
Шухов

(2.43)

Така че температурата на газа в края
газопровод ще бъде

. (2.44)

На разстояние х от началото
се определя температурата на газа в газопровода
според формулата

. (2.45)

Промяна на температурата по дължината на газопровода
е експоненциален (фиг.
2.6).

Обмисли
ефект от промяната на температурата на газа върху
производителност на тръбопровода.

Умножаване на двете страни на конкретното уравнение
енергия на 2 и изразяване,
получаваме

. (2.46)

Изразяваме плътността на газа от лявата страна
изрази (2.46) от уравнението на състоянието
,
продуктw от уравнението за непрекъснатост,dx от термичния
баланс.

Като се има предвид това, конкретното уравнение
енергията приема формата

(2.47)

или

. (2.48)

Обозначавайки
и интегриране на лявата част на уравнението
(2.48) от P_ХdoP_{ДА СЕ}, и вдясно от Т_ХdoT_{ДА СЕ}, получаваме

. (2.49)

Чрез замяна

, (2.50)

ние имаме

. (2.51)

След интегриране в посочения
граници, получаваме

. (2.52)

Като се вземе предвид (2.42)

или

, (2.53)

къдетое корекционен коефициент, който взема предвид
промяна на температурата по дължината на газопровода
(неизотермичност на газовия поток).

Като се вземе предвид (2.53), зависимостта за определяне
масовият дебит на газа ще приеме формата

. (2.54)

Стойност _Хвинаги по-голямо от единица, така че
масов дебит на газа при смяна
температура по дължината на газопровода
(режим на неизотермичен поток) винаги
по-малко, отколкото в изотермичен режим
(Т=също). Продукт T_Хсе нарича среден интеграл
температура на газа в тръбопровода.

Със стойностите на числото на Шухов Shu4
газов поток в тръбопровода
считат за почти изотермични
при T=idem. Такава температура
режим е възможен при изпомпване на газ с
ниски разходи за газопровод
малък (по-малко от 500 mm) диаметър до значителен
разстояние.

Ефект от промяната на температурата на газа
се проявява за стойностите на числото на Шухов
Шу

В
изпомпване на газ наличието на дросел
ефект води до по-дълбок
газово охлаждане, отколкото само с топлообмен
с почва. В този случай температурата
газът може дори да падне по-долу
температура Т (фиг.
2.7).

Ориз. 2.7. Влияние на ефекта на Джаул-Томпсън
върху разпределението на температурата на газа над
дължина на тръбопровода

1 - без да се вземе предвид Di; 2 - с
като се вземе предвид Di

След това, като се вземе предвид коефициентът на Джаул-Томпсън
закон за промяна на температурата по дължината
приема формата

, (2.55)

5 Хидравлични загуби

Разликата
налягане на маслото в две секции от една
и същия тръбопровод, при условие че
първият се намира нагоре по течението и
вторият - по-долу, се определя уравнение
Бернули

,

където
з₂
– ч₁
- разликата във височините на центровете на тежестта
секции от произволно избрани
хоризонтално ниво;

v₁,
v₂
– средни скорости на маслото в участъци;

g - ускорение на силата
земно притегляне;

-сума
хидравлични загуби по време на движение
масла от първата част до втората.

Уравнението
Бернули в пълна употреба
за изчисляване на смукателни линии на помпи;
в други случаи първия мандат,
обикновено пренебрегвани и разглеждани:

хидравличен
загубите обикновено се разделят на местни
загуби и загуби от триене по дължината
тръбопроводи (линейни).

1.5.1
локални загуби
енергии се дължат на местни
хидравлично съпротивление,
причинява изкривяване на потока. Местни
съпротивленията са: стеснения,
разширяване, закръгляване на тръбопроводи,
филтри, контролно оборудване и
регулиране и пр. При протичане
течности чрез локални съпротивления
скоростта му се променя и обикновено има
големи вихри.

Загуби
натиск от местни съпротивления
определя се по формулата Вайсбах:

МРа
(или
Па),

където
 (xi) – коефициент на съпротивление или
загуба,

v
е средната скорост на потока през напречното сечение
в тръба зад местно съпротивление, m/s;

,
N/m3;
g=9,81 m/s2.

Всеки
характеризира се локална резистентност
по стойността му на коефициента
.
При турбулентен поток, стойноститеопределя основно от формата на местни
устойчивост и се променят много малко
с промяна в размера на участъка, скорост
поток на течността и вискозитет. Така
приемем, че те не зависят от броя
Рейнолдс Ре.

Стойности
,
например за тройници със същите
диаметрите на канала се приемат равни,
ако:

потоци
събирам, разминавам се; поток
преминаване;

=0,5-0,6

=1,5-2=0,3=1-1,5=0,1=0,05

=0,7

=0,9-1,2=2

в
тръбен огъване

= 1,5-2 и т.н.

Стойности
за срещнати специфични съпротивления
в хидравлични системи на оборудване, взети от
справочна литература.

В
ламинарен поток (Re

Загуби
налягане от локални съпротивления при
ламинарният поток се определят от
формула:

МРа

където

_л
= aи ламинарен корекционен фактор

Количества
загуба на налягане в стандарта
хидравлични устройства за
номинален дебит обикновено
изброени в техните технически спецификации.

1.5.2
Загуба на
триене по дължина
е загубата на енергия, която възниква
в прави тръби с постоянно напречно сечение,
тези. с равномерен поток на течност,
и се увеличава пропорционално на дължината
тръби. Тези загуби се дължат на вътрешни
триене в течност и следователно имат
поставете както в груби, така и в гладки тръби.

Загуби
налягане на триене в тръбопровода
се определя по формулата Дарси:

МРа

където
е коефициентът на триене в тръбопровода;

л
и г
- дължина и вътрешен диаметър на тръбопровода,
мм

Това
формулата е приложима както за ламинарни,
както и при турбулентен поток; разлика
се състои само в стойностите на коефициента

.

В
ламинарен поток (Re

В
коефициент на триене при турбулентен поток
е не само функция на Re, но
също зависи от грапавостта на вътрешността
тръбна повърхност. За хидравлично
гладка тръби,
тези. с грубост, че
практически не влияе на неговата устойчивост,
коефициент на турбулентно триене
режимът може да се определи по формулата НАСТОЛЕН КОМПЮТЪР.
Конакова:

тръба
се счита за хидравлично гладка, ако
(d/k)>(Re/20),
където k е еквивалентната грапавост,
мм Например за нова безшевна стомана
тръби k≈0,03
мм и след няколко години експлоатация
k≈0,2
mm, за нови безшевни тръби от
цветни метали k≈0,005
мм Тези тръби често се използват в
хидравлични системи на металорежещи машини.

Коефициент
триенето в турбулентния режим може да бъде
определя по формула Алтшуля,
е универсален (т.е. приложим
във всеки случай):

2. Характеристики на потока на модула за поток на тръбопровода

Да си припомним
формула за линейна загуба - формула на Дарси
- Вайсбах:
.

експресно
в тази формула скоростта V
през поток Q
от съотношението
:

.
(6.1)

За
тръбопровод с определен диаметър
комплекс от количества
в израз (6.1) може да се разглежда като количество
константа (1/K2),
с изключение на хидравличния коефициент
триене λ. Въз основа на концепцията
средна икономическа скорост V_s.e
нека покажем, че посоченият коефициент λ
може да се припише на този комплекс, т.к v
В този случай числото на Рейнолдс ще бъде
имат конкретно значение:
,
и на участъка Никурадзе, коефициентът λ in
този случай ще има специфичен
смисъл.

Оправдавам
легитимност на въвеждането на понятието
средна икономическа скорост, както следва
обосновавам се.

хидравличен
система, като водопровод,
можете да пропуснете определен разход
изработени от тръби с различни диаметри. В
В същото време, с увеличаване на диаметъра d,
следователно, намаляване на скоростта V
капиталовите разходи ще се повишат и
оперативните разходи ще
намаляване поради намаляване на хидравликата
загуби. Скоростта, с която общата
разходите ще бъдат минимални
ще се нарече среден икономически
скорост V_s.e
= 0,8 ... 1,3 m / s (фиг. 6.1).

фиг.6.1

Тогава
формулата за линейна загуба (6.1) приема формата

,
(6.2)

където
K - характеристика на потока на тръбопровода
(модул на потока), в зависимост от материала
тръбопровод, диаметър и поток. е взето
от маси.