Com calcular la pressió en una canonada

1. Pressió hidrostàtica

La pressió hidrostàtica és
força de compressió interna deguda a
per l'acció de forces externes aplicades a
punt donat en el fluid. Tal pressió
en totes direccions és el mateix i depèn
sobre la posició d'un punt en un fluid en repòs.

Dimensió de la pressió hidrostàtica
al sistema MKGSS - kg / cm2 o t / m2,
en el sistema SI - N/m2.

Relacions bàsiques d'unitats
pressió:

	kg/cm2	N/m2
ambient tècnic	1	98066,5
mil·límetre de columna d'aigua	0,0001	9,80665
mil·límetre de mercuri	0,00136	133,32

En càlculs pràctics, 1 tècnic
atmosfera \u003d 1 kg / cm2 \u003d 10 m d'aigua. Art. =
735 mmHg Art. = 98070 N/m2.

Per a un fluid incompressible és a dir
en equilibri sota força
gravetat, totalment hidrostàtica
pressió puntual:

p=p+
h,

on p és la pressió sobre el lliure
superfície líquida;

h és el pes (gravetat) de la columna líquida
alçada h amb àrea

secció transversal igual a un;

h - profunditat d'immersió
punts;

és la gravetat específica del líquid.

Per a alguns líquids, els valors
gravetat específica utilitzada per resoldre
Les tasques es troben a l'annex (tab.
P-3).

El valor de l'excés de pressió
atmosfèric (pàg_a)
anomenat manomètric, o
sobrepressió:

Si la pressió sobre la superfície lliure
igual a l'atmosfera, després en excés
pressió pàg_m=
h.

Pressió inferior a l'atmosfera
la quantitat s'anomena buit:

R_vaga= pàg_a- R.

La solució a la majoria dels problemes d'això
la secció està relacionada amb l'ús
l'equació bàsica de la hidrostàtica

on z és la coordenada o
marca de punt.

1. Informació general sobre el càlcul hidràulic de canonades

A l'hora de calcular
canonades que s'estan considerant
pressió constant i uniforme
moviment de qualsevol fluid
règim turbulent, en rodó-cilíndric
canonades. Fluid en canonades de pressió
està sota pressió i
les seves seccions transversals són completament
ple. El moviment del fluid al llarg
com a resultat es produeix la canonada
el fet que la pressió al principi és més gran que
al final.

Hidràulica
el càlcul es fa per tal de determinar
diàmetre de la canonada d
amb un conegut
longitud per garantir el salt
un determinat cabal Q
o establint
a un diàmetre i una longitud determinats del requerit
pressió i flux de fluids. Conduccions
depenent de la longitud i el patró dels seus
ubicacions es divideixen en simples
i complexa. A canonades senzilles
inclou canonades que no en tenen
branques al llarg, amb una constant
la mateixa despesa.

Conduccions
consisteixen en tubs del mateix diàmetre
al llarg de tota la longitud o a partir de trams de canonades de diferents
diàmetres i longituds. Últim cas
fa referència a una connexió en sèrie.

Conduccions senzilles
segons la llargada amb una parcel·la de local
les resistències es divideixen en curtes i
llarg. curt
canonades
són
canonades amb una longitud prou curta,
en què la resistència local
representen més del 10% de la hidràulica
pèrdua de longitud. Per exemple, inclouen:
tubs de sifó, aspiració
canonades de bombes de paletes, sifons (a pressió
canonades d'aigua sota el terraplè de la carretera),
canonades a l'interior d'edificis i estructures
etc.

Llarg
canonades
va trucar
les canonades són relativament grans
longituds en què la pèrdua de cap al llarg de la longitud
superen significativament els locals
pèrdues. Les pèrdues locals són
menys de 510%
pèrdues al llarg de la canonada, i per tant
poden ser descuidats o introduïts a
càlculs hidràulics creixents
coeficient igual a 1,051,1.
Les canonades llargues entren al sistema
xarxes de subministrament d'aigua, conductes de bombeig
estacions, conductes i canonades
empreses industrials i
finalitat agrícola i
etc.

Conduccions complexes
tenen branques diferents al llarg de la seva longitud,
aquells. La canonada consisteix en una xarxa de canonades
determinats diàmetres i longituds. Complex
les canonades es divideixen en
paral·lel, punt mort (ramificat),
oleoductes (tancats),
inclosa a la xarxa de subministrament d'aigua.

Hidràulica
el càlcul de la canonada es redueix com
generalment per resoldre tres problemes principals:

• definició
  flux de la canonada Q,
  si es coneix
  pressió H,
  llargada l
  i diàmetre d
  canonada,
  donada la disponibilitat de determinats locals
  resistències o en la seva absència;

• definició
  pressió requerida H,
  necessaris per assegurar un passi
  flux conegut Q
  per canonada
  llargada l
  i diàmetre d;

• definició
  diàmetre de la canonada d
  Quan
  valors de cap coneguts H,
  despesa Q
  i longitud l.

El cabal de fluid és

on q > flux de fluid de disseny, m3/s;

- àrea de la secció viva de la canonada, m2.

El coeficient de resistència a la fricció λ es determina d'acord amb la normativa del conjunt de normes SP 40-102-2000 “Disseny i instal·lació de canonades per a sistemes de subministrament d'aigua i clavegueram fetes de materials polimèrics. Requeriments generals":

on b és un nombre semblant de règims de flux de fluids; per a b > 2, es pren b = 2.

on Re és el nombre real de Reynolds.

on ν és el coeficient de viscositat cinemàtica del líquid, m²/s. En calcular les canonades d'aigua freda, es pren igual a 1,31 10-6 m² / s - la viscositat de l'aigua a una temperatura de +10 ° C;

Rekv > - Nombre de Reynolds corresponent al començament de la regió quadràtica de la resistència hidràulica.

on Ke és la rugositat hidràulica del material de la canonada, m. Per a canonades fetes de materials polimèrics, es pren Ke = 0,00002 m si el fabricant de la canonada no dóna altres valors de rugositat.

En aquells casos de cabal quan Re ≥ Rekv, el valor calculat del paràmetre b esdevé igual a 2, i la fórmula (4) es simplifica significativament, convertint-se en la coneguda fórmula de Prandtl:

A Ke = 0,00002 m, la regió de resistència quadràtica es produeix a un cabal d'aigua (ν = 1,31 10-6 m²/s) igual a 32,75 m/s, que és pràcticament inassolible en els sistemes públics de subministrament d'aigua.

Per als càlculs quotidians, es recomanen nomogrames i per a càlculs més precisos: "Taules per a càlculs hidràulics de canonades fetes de materials polimèrics", volum 1 "Conductes a pressió" (A.Ya. Dobromyslov, M., VNIIMP, 2004).

Quan es calcula segons nomogrames, el resultat s'aconsegueix amb una superposició de la regla: hauríeu de connectar el punt amb el valor del diàmetre calculat a l'escala dp amb el punt amb el valor del cabal calculat a la q (l / s) escala amb una recta, continuar aquesta recta fins a tallar-se amb les escales de velocitat V i pèrdues específiques de capçal 1000 i (mm/m). Els punts d'intersecció d'una recta amb aquestes escales donen el valor V i 1000 i.

Com sabeu, el cost de l'electricitat per bombejar líquid és directament proporcional al valor de H (ceteris paribus). Substituint l'expressió ( 3 ) a la fórmula ( 2 ), és fàcil veure que el valor de i (i, en conseqüència, H) és inversament proporcional al diàmetre calculat dp al cinquè grau.

Es mostra més amunt que el valor de dp depèn del gruix de la paret de la canonada e: com més prima és la paret, major dp i, en conseqüència, menor és la pèrdua de pressió per fricció i el cost de l'electricitat.

Si el valor MRS de la canonada canvia per qualsevol motiu, s'ha de tornar a calcular el seu diàmetre i gruix de paret (SDR).

Cal tenir en compte que en alguns casos l'ús de canonades amb MRS 10 en comptes de canonades amb MRS 8, especialment canonades amb MRS 6.3, permet reduir el diàmetre de la canonada en una mida. Per tant, en el nostre temps, l'ús de polietilè PE 80 (MRS 8) i PE 100 (MRS 10) en lloc del polietilè PE 63 (MRS 6.3) per a la fabricació de canonades permet no només reduir el gruix de la paret de les canonades, sinó també el seu pes. i el consum de material, però també per reduir els costos energètics per bombejar líquids (ceteris paribus).

En els darrers anys (després del 2013), les canonades de polietilè PE80 s'han substituït gairebé completament de la producció per canonades de polietilè de grau PE100. Això s'explica pel fet que les matèries primeres de les quals estan fetes les canonades es subministren des de l'estranger amb la marca PE100.I també el fet que el polietilè de grau 100 té més característiques de resistència, a causa del qual les canonades es produeixen amb les mateixes característiques que les canonades de PE80, però amb una paret més fina, augmentant així el rendiment de les canonades de polietilè.

Nomograma per a la determinació de pèrdues de pressió en canonades amb diàmetres de 6, 100 mm.

Nomograma per a la determinació de pèrdues de pressió en canonades amb diàmetres de 100, 1200 mm.

criteri de Reynolds

Aquesta dependència la va posar de manifest el físic i enginyer anglès Osborne Reynolds (1842-1912).

El criteri que ajuda a respondre a la pregunta de si cal tenir en compte la viscositat és el nombre de Reynolds Re. És igual a la relació entre l'energia de moviment d'un element d'un fluid que flueix i el treball de les forces de fregament internes.

Considereu un element fluid cúbic amb longitud de vora n. L'energia cinètica d'un element és:

Segons la llei de Newton, la força de fregament que actua sobre un element fluid es defineix de la següent manera:

El treball d'aquesta força quan es mou un element fluid a una distància n és

i la relació entre l'energia cinètica de l'element fluid i el treball de la força de fricció és

Reduïm i obtenim:

Re s'anomena nombre de Reynolds.

Així, Re és una quantitat adimensional que caracteritza el paper relatiu de les forces viscoses.

Per exemple, si les dimensions del cos amb què el líquid o el gas està en contacte són molt petites, fins i tot amb una viscositat petita, Re serà insignificant i les forces de fricció tenen un paper predominant. Per contra, si les dimensions del cos i la velocitat són grans, aleshores Re >> 1 i fins i tot una gran viscositat gairebé no tindran cap efecte sobre la naturalesa del moviment.

Tanmateix, els nombres de Reynolds elevats no sempre volen dir que la viscositat no tingui cap paper. Així, quan s'aconsegueix un valor molt gran (diverses desenes o centenars de milers) del nombre Re, un flux laminar suau (del llatí làmina - "placa") es converteix en un de turbulent (del llatí turbulentus - "tormentós" , “caòtic”), acompanyat de líquids moviments caòtics i inestables. Aquest efecte es pot observar si obriu gradualment l'aixeta d'aigua: un corrent prim sol fluir suaument, però amb l'augment de la velocitat de l'aigua, la suavitat del flux es veu alterada. En un raig que surt a alta pressió, les partícules líquides es mouen aleatòriament, oscil·lant, tot el moviment va acompanyat d'una forta mescla.

L'aparició de turbulències augmenta molt l'arrossegament. En una canonada, la velocitat del flux turbulent és menor que la velocitat del flux laminar a les mateixes caigudes de pressió. Però les turbulències no sempre són dolentes. A causa del fet que la barreja durant la turbulència és molt important, la transferència de calor -refrigerament o escalfament d'àrids- es produeix de manera molt més intensa; la propagació de les reaccions químiques és més ràpida.

Equació del moviment estacionari de Bernoulli

Una de les equacions més importants de la hidromecànica la va obtenir el 1738 el científic suís Daniel Bernoulli (1700-1782). Va ser el primer a descriure el moviment d'un fluid ideal, expressat en la fórmula de Bernoulli.

Un fluid ideal és un fluid en el qual no hi ha forces de fricció entre els elements d'un fluid ideal, així com entre el fluid ideal i les parets del vas.

L'equació del moviment estacionari que porta el seu nom és:

on P és la pressió del líquid, ρ és la seva densitat, v és la velocitat de moviment, g és l'acceleració de la caiguda lliure, h és l'alçada a la qual es troba l'element del líquid.

El significat de l'equació de Bernoulli és que dins d'un sistema ple de líquid (secció de la canonada) l'energia total de cada punt és sempre inalterada.

L'equació de Bernoulli té tres termes:

• ρ⋅v2/2 - pressió dinàmica - energia cinètica per unitat de volum del fluid conductor;
• ρ⋅g⋅h - pes pressió - energia potencial per unitat de volum de líquid;
• P - pressió estàtica, en el seu origen és el treball de les forces de pressió i no representa una reserva de cap tipus especial d'energia ("energia de pressió").

Aquesta equació explica per què en seccions estretes de la canonada augmenta la velocitat del flux i disminueix la pressió sobre les parets de la canonada. La pressió màxima a les canonades s'estableix exactament al lloc on la canonada té la secció transversal més gran. Les parts estretes de la canonada són segures en aquest sentit, però la pressió en elles pot baixar tant que el líquid bull, cosa que pot provocar la cavitació i la destrucció del material de la canonada.

Equació de Navier-Stokes per a líquids viscosos

En una formulació més rigorosa, la dependència lineal de la fricció viscosa del canvi de velocitat del fluid s'anomena equació de Navier-Stokes. Té en compte la compressibilitat de líquids i gasos i, a diferència de la llei de Newton, és vàlida no només a prop de la superfície d'un cos sòlid, sinó també en tots els punts del líquid (prop de la superfície d'un cos sòlid en el cas d'un cos incompressible). líquid, coincideixen l'equació de Navier-Stokes i la llei de Newton).

Tots els gasos per als quals es compleix la condició d'un medi continu també obeeixen l'equació de Navier-Stokes, és a dir. són fluids newtonians.

La viscositat de líquids i gasos sol ser significativa a velocitats relativament baixes, per tant, de vegades es diu que la hidrodinàmica d'Euler és un cas especial (limitant) d'altes velocitats de la hidrodinàmica de Navier-Stokes.

A velocitats baixes, d'acord amb la llei de Newton de la fricció viscosa, la força d'arrossegament del cos és proporcional a la velocitat. A altes velocitats, quan la viscositat deixa de tenir un paper important, la resistència del cos és proporcional al quadrat de la velocitat (que va ser descoberta i corroborada per primera vegada per Newton).

Seqüència de càlcul hidràulic

1.
Es selecciona la circulació principal
sistema de calefacció d'anell (la majoria
desfavorablement situat a la hidràulica
relació). En via sense sortida de dos tubs
sistemes és un anell que passa
instrument inferior dels més remots i
riser carregat, en un sol tub -
a través del més remot i carregat
elevador.

Per exemple,
en un sistema de calefacció de dues canonades amb
circulació principal del cablejat superior
l'anell passarà del punt de calor
a través de la columna principal, línia de subministrament,
a través de l'alça més remota, calefacció
electrodomèstic de la planta baixa, línia de retorn
al punt de calefacció.

V
sistemes amb moviment d'aigua associat
l'anell es pren com a principal,
passant pel mig més
estand carregat.

2.
L'anell de circulació principal es trenca
en parcel·les (la trama es caracteritza
flux d'aigua constant i el mateix
diàmetre). El diagrama mostra
números de secció, les seves longituds i tèrmica
càrregues. Càrrega tèrmica de la principal
les parcel·les es determina mitjançant la suma
càrregues tèrmiques servides per aquests
parcel·les. Per seleccionar el diàmetre del tub
s'utilitzen dues quantitats:

a)
donat el cabal d'aigua;

b)
pèrdues de pressió específiques aproximades
per fricció en la circulació del disseny
anell R_Dc.

Per
càlcul R_cp
cal saber la llargada del principal
anell de circulació i calculat
pressió de circulació.

3.
La circulació calculada
pressió de fórmula

,
(5.1)

on
—
pressió creada per la bomba, Pa.
Pràctica de disseny de sistemes
la calefacció va demostrar que més
s'aconsella agafar la pressió de la bomba,
igual

,
(5.2)

on

—
la suma de les longituds de les seccions de la circulació principal
anells;

—
pressió natural que es produeix quan
refrigeració per aigua en electrodomèstics, Pa, possible
determinar com

,
(5.3)

on
—
distància des del centre de la bomba (ascensor)
al centre de l'aparell del pis inferior, m.

Significat
coeficient possible
determinar a partir de la taula 5.1.

taula
5.1 - Significat c
depenent de la temperatura de disseny
aigua al sistema de calefacció

(), C	, kg/(m3K)
85-65	0,6
95-70	0,64
105-70	0,66
115-70	0,68

—
pressió natural a
com a conseqüència del refredament d'aigua a les canonades
.

V
sistemes de bombeig amb cablejat inferior
magnitud
es pot descuidar.

1. Estan determinats
   pèrdua de pressió de fricció específica

,
(5.4)

on
k=0,65 determina la proporció de pèrdues de pressió
per fricció.

5.
El consum d'aigua al lloc està determinat per
fórmula

(5.5)

on
Q
- càrrega de calor al lloc, W:

(t_G
—t_O)
- diferència de temperatura del refrigerant.

6.
Per magnitud
ies seleccionen mides de canonades estàndard
.

6.
Per a diàmetres de canonades seleccionats
i es determina el consum estimat d'aigua
velocitat del refrigerant v
i l'especificitat real
pèrdua de pressió per fricció R_f.

A les
selecció de diàmetres en zones amb petites
els cabals de refrigerant poden ser
grans discrepàncies entre
i.
pèrdues subestimadesa la
aquestes àrees estan compensades per una sobreestimació
quantitatsen altres àmbits.

7.
Es determinen les pèrdues de pressió per fricció
sobre l'àrea calculada, Pa:

.
(5.6)

resultats
els càlculs s'introdueixen a la taula 5.2.

8.
Pèrdues de pressió en local
resistències utilitzant la fórmula:

,
(5.7)

on
- la suma dels coeficients de resistència locals
a la zona d'assentament.

Significat ξ
a cada lloc es resumeixen a la taula. 5.3.

Taula 5.3 -
Coeficients de resistència locals

No p/p	Noms trams i resistències locals	Valors coeficients de resistència locals	Notes

9.
Determineu la pèrdua total de pressió
en cada àmbit

.
(5.8)

10. Determinar
pèrdua total de pressió per fricció i
en les resistències locals principalment
anell de circulació

.
(5.9)

11. Compara Δр
Amb Δр_R.
Pèrdua total de pressió a través de l'anell
ha de ser inferior a Δр_R
a la

.
(5.10)

estoc d'un sol ús
cal pressió sobre desapareguts
càlcul de la resistència hidràulica.

Si les condicions no són
es realitzen, cal en alguns
seccions de l'anell per canviar els diàmetres de les canonades.

12. Després del càlcul
anell de circulació principal
feu l'enllaç dels anells restants. V
cada nou recompte d'anells només
àrees addicionals no comunes,
connectat en paral·lel amb seccions
anell principal.

Discrepància de pèrdua
pressions en paral·lel connectats
parcel·les permeses fins a un 15% amb un carreró sense sortida
el moviment de l'aigua i fins a un 5% - amb el pas.

taula
5.2 - Resultats del càlcul hidràulic
per al sistema de calefacció

A la diagrama de canonades

Per càlcul preliminar

Per liquidació definitiva

Número lloc

tèrmica càrrega Q, Dt

Consum refrigerant G, kg/h

Llargada lloc l, m

Diàmetre d, mm

Velocitat v, Senyora

Específic pèrdua de pressió per fricció R, Pa/m

Pèrdues pressió de fricció Δрtr, Pa

Suma coeficients de resistència locals ∑ξ

Pèrdues pressió en resistències locals Z

d, mm

v, Senyora

R, Pa/m

Δрtr, Pa

∑ξ

Z, Pa

Rl+Z, Pa

Lliçó 6

Canvi de temperatura del gas al llarg del gasoducte

En el flux de gas estacionari, la massa
el cabal al gasoducte és

. (2.41)

De fet, el moviment de gas en el gasoducte
sempre no és isotèrmic. V
Durant la compressió, el gas s'escalfa.
Fins i tot després del seu refredament al COP, la temperatura
gas que entra a la canonada
és d'uns 2040С,
que és molt superior a la temperatura
medi ambient (T).
A la pràctica, la temperatura del gas esdevé
propera a la temperatura ambient
només per a gasoductes de petit diàmetre
(Dy0.
A més, s'ha de tenir en compte que
gasoducte
és un gas real, que és inherent
l'efecte Joule-Thompson, que té en compte
absorció de calor durant l'expansió del gas.

Quan la temperatura canvia al llarg de la longitud
Es descriu el moviment del gas del gasoducte
sistema d'equacions:

energia específica,

continuïtat,

estats,

equilibri de calor.

Considereu en la primera aproximació l'equació
Balanç de calor sense tenir en compte l'efecte
Joule Thompson. Integració de l'equació
equilibri de calor

,

obtenim

, (2.42)

on;

K_SR- mitjana al lloc ple
coeficient de transferència de calor del gas a
medi ambient;

G és el cabal massiu del gas;

c_P–
capacitat calorífica isobàrica mitjana del gas.

un valor_tL s'anomena criteri adimensional
Shukhov

(2.43)

Així que la temperatura del gas al final
el gasoducte serà

. (2.44)

A una distància x del principi
Es determina la temperatura del gas del gasoducte
segons la fórmula

. (2.45)

Canvis de temperatura al llarg del gasoducte
és exponencial (Fig.
2.6).

Considereu
efecte del canvi de temperatura del gas sobre
rendiment del gasoducte.

Multiplicant els dos costats de l'equació específica
energia a 2 i expressant,
obtenim

. (2.46)

Expressem la densitat del gas al costat esquerre
expressions (2.46) de l'equació d'estat
,
productewde l'equació de continuïtat,dx de la tèrmica
equilibri.

Tenint això en compte, l'equació específica
l'energia pren forma

(2.47)

o

. (2.48)

Denotant
i integrant el costat esquerre de l'equació
(2,48) de P_HdoP_A, i a la dreta des de T_HdoT_A, obtenim

. (2.49)

En substituir

, (2.50)

tenim

. (2.51)

Després d'integrar-se en l'especificat
límits, aconseguim

. (2.52)

Tenint en compte (2.42)

o

, (2.53)

onés un factor de correcció que té en compte
canvi de temperatura al llarg del gasoducte
(no isotermia del flux de gas).

Tenint en compte (2.53), la dependència per determinar
el cabal massiu de gas prendrà la forma

. (2.54)

Valor _Hsempre més gran que un, doncs
cabal massiu de gas quan es canvia
temperatura al llarg del gasoducte
(règim de cabal no isotèrmic) sempre
menys que en mode isotèrmic
(T=idem). Producte T_Hs'anomena integral mitjana
temperatura del gas a la canonada.

Amb els valors del nombre Shukhov Shu4
flux de gas a la canonada
considerar gairebé isotèrmic
a T=idem. Una temperatura així
El mode és possible quan es bombeja gas amb
baix cost del gasoducte
petit (menys de 500 mm) de diàmetre a un significatiu
distància.

Efecte del canvi de temperatura del gas
es manifesta pels valors del nombre Shukhov
Shu

A les
bomba de gas la presència d'un accelerador
efecte condueix a un més profund
refrigeració de gas que només amb intercanvi de calor
amb terra. En aquest cas la temperatura
el gas fins i tot pot baixar per sota
temperatura T (Fig.
2.7).

Arròs. 2.7. Influència de l'efecte Joule-Thompson
sobre la distribució de la temperatura del gas
longitud de la canonada

1 - sense tenir en compte Di; 2 - amb
tenint en compte Di

Aleshores, tenint en compte el coeficient de Joule-Thompson
llei del canvi de temperatura al llarg de la longitud
pren la forma

, (2.55)

5 Pèrdues hidràuliques

Diferència
pressió de l'oli en dues seccions d'una
i la mateixa canonada, sempre que
el primer està situat riu amunt, i
el segon, a continuació, es determina equació
Bernoulli

,

on
h₂
– h₁
- la diferència d'altures dels centres de gravetat
seccions d'una tria escollida arbitràriament
nivell horitzontal;

v₁,
v₂
– velocitats mitjanes de l'oli en seccions;

g - acceleració de força
gravetat;

-suma
pèrdues hidràuliques durant el moviment
olis de la primera secció a la segona.

L'equació
Bernoulli en ple ús
per al càlcul de les línies d'aspiració de les bombes;
en altres casos, el primer terme,
generalment descuidat i considerat:

hidràulic
les pèrdues solen dividir-se en locals
pèrdues i pèrdues per fricció al llarg de la longitud
canonades (lineals).

1.5.1
pèrdues locals
les energies es deuen a locals
resistència hidràulica,
provocant una distorsió del flux. Local
les resistències són: constriccions,
ampliació, arrodoniment de canonades,
filtres, equips de control i
regulació, etc. Quan flueix
líquids mitjançant resistències locals
la seva velocitat canvia i normalment n'hi ha
grans vòrtexs.

Pèrdues
pressió de les resistències locals
determinat per la fórmula Weisbach:

MPa
(o
Pa),

on
 (xi) – coeficient d'arrossegament o
pèrdua,

v
és la velocitat mitjana del flux sobre la secció transversal
en una canonada darrere de la resistència local, m/s;

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

Cadascú
es caracteritza la resistència local
pel valor del seu coeficient
.
Amb flux turbulent, els valorsdeterminat principalment per la forma de local
resistència i canvien molt poc
amb un canvi en la mida del tram, velocitat
flux de fluid i viscositat. Tan
suposar que no depenen del nombre
Reynolds Re.

Valors
,
per exemple, per a samarretes amb el mateix
els diàmetres del canal es prenen iguals,
si:

corrents
sumar, divergir; fluir
passant;

=0,5-0,6

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

=0,7

=0,9-1,2=2

a les
corba del tub

= 1,5-2, etc.

Valors
per resistències específiques trobades
en sistemes hidràulics d'equips, extrets de
literatura de referència.

A les
flux laminar (Re

Pèrdues
pressió de les resistències locals a
el flux laminar està determinat per
fórmula:

MPa

on

_l
= ai factor de correcció laminar

Quantitats
pèrdua de pressió en estàndard
dispositius hidràulics per
cabal nominal generalment
indicats a les seves especificacions tècniques.

1.5.2
Pèrdua en marxa
fricció de longitud
és la pèrdua d'energia que es produeix
en tubs rectes de secció transversal constant,
aquells. amb flux de fluid uniforme,
i augmenta en proporció a la longitud
canonades. Aquestes pèrdues són degudes a internes
fricció en un líquid, i per tant tenen
col·loqueu-lo tant en tubs rugosos com llisos.

Pèrdues
pressió de fricció de la canonada
està determinada per la fórmula Darcy:

MPa

on
és el coeficient de fricció a la canonada;

l
i d
- Longitud i diàmetre intern de la canonada,
mm.

Això
la fórmula és aplicable tant per a laminar,
així com en flux turbulent; diferència
consisteix només en els valors del coeficient

.

A les
flux laminar (Re

A les
coeficient de fricció del flux turbulent
no és només una funció de Re, sinó
també depèn de la rugositat de l'interior
superfície del tub. Per hidràulicament
llis canonades,
aquells. amb una rugositat que
pràcticament no afecta la seva resistència,
coeficient de fricció turbulent
El mode es pot determinar mitjançant la fórmula PC.
Konakova:

canonada
es considera hidràulicament suau si
(d/k)>(Re/20),
on k és la rugositat equivalent,
mm. Per exemple, per a acers nous sense soldadura
canonades k≈0,03
mm, i després de diversos anys de funcionament
k≈0,2
mm, per a canonades noves sense soldadura fetes de
metalls no fèrrics k≈0,005
mm. Aquestes canonades s'utilitzen sovint
sistemes hidràulics de màquines-eina.

Coeficient
fricció en règim turbulent pot ser
determinar per fórmula Altshulya,
ser universal (és a dir, aplicable
en qualsevol cas):

2. Característiques de cabal del mòdul de cabal de la canonada

Recordem-ho
fórmula de pèrdua lineal - fórmula de Darcy
- Weisbach:
.

Expressar
en aquesta fórmula, la velocitat V
a través del flux Q
de la proporció
:

.
(6.1)

Per
canonada d'un diàmetre determinat
complex de quantitats
en l'expressió (6.1) es pot considerar com la quantitat
constant (1/K2),
excepte el coeficient hidràulic
fricció λ. Basat en el concepte
velocitat econòmica mitjana V_s.e
mostrem que el coeficient indicat λ
es pot atribuir a aquest complex, perquè v
En aquest cas, el número de Reynolds serà
tenen un significat específic:
,
i a la gràfica de Nikuradze, el coeficient λ in
aquest cas tindrà un concret
significat.

Justificar
legitimitat d'introduir el concepte
velocitat econòmica mitjana de la següent manera
raonament.

hidràulic
sistema, com ara fontaneria,
pots saltar-te una determinada despesa
fet de tubs de diferents diàmetres. A les
Al mateix temps, amb un augment del diàmetre d,
per tant, una disminució de la velocitat V
les despeses de capital augmentaran, i
els costos operatius seran
disminució per disminució de la hidràulica
pèrdues. La velocitat a la qual el total
els costos seran mínims
s'anomenarà mitjana econòmica
velocitat V_s.e
= 0,8 ... 1,3 m/s (Fig. 6.1).

fig.6.1

Aleshores
la fórmula de pèrdua lineal (6.1) pren la forma

,
(6.2)

on
K - característica de flux de la canonada
(mòdul de flux), depenent del material
canonada, diàmetre i cabal. està agafat
de taules.