Cómo calcular la presión en una tubería

1. Presión hidrostática

La presión hidrostática es
Fuerza de compresión interna debida a
por la acción de fuerzas externas aplicadas a
punto dado en el fluido. Tal presión
en todas direcciones es igual y depende
sobre la posición de un punto en un fluido en reposo.

Dimensión de la presión hidrostática
en el sistema MKGSS - kg / cm2 o t / m2,
en el sistema SI - N/m2.

Razones unitarias básicas
presión:

	kg/cm2	N/m2
atmósfera técnica	1	98066,5
milímetro de columna de agua	0,0001	9,80665
milímetro de mercurio	0,00136	133,32

En cálculos prácticos, 1 técnico
atmósfera \u003d 1 kg / cm2 \u003d 10 m de agua. Arte. =
735 mmHg Arte. = 98070 N/m2.

Para un fluido incompresible que es
en equilibrio bajo la fuerza
gravedad, completamente hidrostático
presión puntual:

p=p+
h,

donde p es la presión sobre el libre
superficie líquida;

h es el peso (gravedad) de la columna de líquido
altura h con area

sección transversal igual a uno;

h - profundidad de inmersión
puntos;

es la gravedad específica del líquido.

Para algunos líquidos, los valores
gravedad específica utilizada para resolver
Las tareas se dan en el apéndice (tab.
P-3).

El valor del exceso de presión sobre
atmosférica (pág._a)
llamado manométrico, o
presión demasiada:

Si la presión sobre la superficie libre
igual a la atmosférica, entonces exceso
presión p_metro=
H.

Presión bajo la atmósfera
la cantidad se llama vacío:

R_estrafalario= pag_a- r

La solución a la mayoría de los problemas de este
sección está relacionada con el uso
la ecuación básica de la hidrostática

donde z es la coordenada o
marca de punto

1. Información general sobre el cálculo hidráulico de tuberías

Al calcular
tuberías que se están considerando
presión constante y uniforme
movimiento de cualquier fluido
régimen turbulento, en cilindros redondos
tubería. Fluido en tuberías a presión
está bajo presión y
sus secciones transversales son completamente
lleno. El movimiento del fluido a lo largo
tubería se produce como resultado
el hecho de que la presión al comienzo de la misma es mayor que
En el final.

Hidráulico
el cálculo se hace para determinar
diámetro de la tubería D
con un conocido
longitud para asegurar el salto
un cierto caudal q
o estableciendo
en un diámetro dado y longitud de la requerida
presión y flujo de fluido. Tuberías
dependiendo de la longitud y el patrón de sus
Las ubicaciones se dividen en simples
y complejo A tuberías simples
incluye tuberías que no tienen
ramas a lo largo, con una constante
el mismo gasto.

Tuberías
consisten en tubos del mismo diámetro
en toda su longitud o de tramos de tubería de diferente
diámetros y longitudes. último caso
se refiere a una conexión en serie.

Tuberías simples
dependiendo de la longitud con una parcela de locales
Las resistencias se dividen en cortas y
largo. corto
tuberías
son
tuberías con una longitud suficientemente corta,
en el que la resistencia local
constituyen más del 10% de la hidráulica
pérdida de longitud. Por ejemplo, incluyen:
tubos de sifón, succión
tuberías de bombas de paletas, sifones (presión
tuberías de agua debajo del terraplén de la carretera),
tuberías dentro de edificios y estructuras
etc

Largo
tuberías
llamado
Las tuberías son relativamente grandes.
longitudes en las que la pérdida de carga a lo largo de la longitud
superan significativamente a los locales
pérdidas. Las pérdidas locales son
menos de 510%
pérdidas a lo largo de la tubería, y por lo tanto
pueden ser descuidados o introducidos en
cálculos hidráulicos aumentando
coeficiente igual a 1.051,1.
Las tuberías largas ingresan al sistema.
redes de abastecimiento de agua, conductos de bombeo
estaciones, conductos y tuberías
empresas industriales y
propósito agrícola y
etc

Tuberías complejas
tienen diferentes ramas a lo largo,
aquellos. tubería consiste en una red de tuberías
ciertos diámetros y longitudes. Complejo
Los oleoductos se dividen en
paralelo, callejón sin salida (ramificado),
tuberías de anillo (cerradas),
incluido en la red de abastecimiento de agua.

Hidráulico
el cálculo de la tubería se reduce como
generalmente para resolver tres problemas principales:

• definición
  flujo de tubería q,
  si se sabe
  presión H,
  longitud yo
  y diametro D
  tubería,
  dada la disponibilidad de ciertos locales
  resistencias o en su ausencia;

• definición
  presión requerida H,
  necesario para asegurar un pase
  caudal conocido q
  por tubería
  longitud yo
  y diametro D;

• definición
  diámetro de la tubería D
  Cuándo
  valores de cabeza conocidos H,
  gastos q
  y longitud yo.

El caudal de fluido es

donde q > caudal de fluido de diseño, m3/s;

- área de la sección viva de la tubería, m2.

El coeficiente de resistencia a la fricción λ se determina de acuerdo con las disposiciones del conjunto de normas SP 40-102-2000 “Diseño e instalación de tuberías para sistemas de suministro de agua y alcantarillado hechos de materiales poliméricos. Requerimientos generales":

donde b es un número de similitud de regímenes de flujo de fluidos; para b > 2, se toma b = 2.

donde Re es el número de Reynolds real.

donde ν es el coeficiente de viscosidad cinemática del líquido, m²/s. Al calcular las tuberías de agua fría, se toma igual a 1,31 10-6 m² / s: la viscosidad del agua a una temperatura de +10 ° C;

Rekv > - Número de Reynolds correspondiente al inicio de la región cuadrática de resistencia hidráulica.

donde Ke es la rugosidad hidráulica del material de la tubería, m Para tuberías hechas de materiales poliméricos, se toma Ke = 0.00002 m si el fabricante de la tubería no proporciona otros valores de rugosidad.

En aquellos casos de flujo cuando Re ≥ Rekv, el valor calculado del parámetro b se vuelve igual a 2, y la fórmula (4) se simplifica significativamente, convirtiéndose en la conocida fórmula de Prandtl:

A Ke = 0,00002 m, la región de resistencia cuadrática se produce a un caudal de agua (ν = 1,31 10-6 m²/s) igual a 32,75 m/s, que es prácticamente inalcanzable en los sistemas públicos de abastecimiento de agua.

Para los cálculos cotidianos, se recomiendan nomogramas y para cálculos más precisos: "Tablas para cálculos hidráulicos de tuberías hechas de materiales poliméricos", volumen 1 "Tuberías de presión" (A.Ya. Dobromyslov, M., VNIIMP, 2004).

Al calcular según los nomogramas, el resultado se logra mediante una superposición de la regla: debe conectar el punto con el valor del diámetro calculado en la escala dp con el punto con el valor del caudal calculado en q (l / s) escala con una línea recta, continuar esta línea recta hasta cruzar con las escalas de velocidad V y pérdidas específicas cabeza 1000 i (mm/m). Los puntos de intersección de una recta con estas escalas dan el valor V y 1000 i.

Como saben, el costo de la electricidad para bombear líquido es directamente proporcional al valor de H (ceteris paribus). Sustituyendo la expresión ( 3 ) en la fórmula ( 2 ), es fácil ver que el valor de i (y, en consecuencia, H) es inversamente proporcional al diámetro calculado dp al quinto grado.

Se muestra arriba que el valor de dp depende del espesor de la pared de la tubería e: cuanto más delgada es la pared, mayor es el dp y, en consecuencia, menor es la pérdida de presión debido a la fricción y el costo de la electricidad.

Si el valor MRS de la tubería cambia por alguna razón, se debe volver a calcular su diámetro y espesor de pared (SDR).

Debe tenerse en cuenta que en varios casos el uso de tuberías con MRS 10 en lugar de tuberías con MRS 8, especialmente tuberías con MRS 6.3, permite reducir el diámetro de la tubería en un tamaño. Por lo tanto, en nuestro tiempo, el uso de polietileno PE 80 (MRS 8) y PE 100 (MRS 10) en lugar de polietileno PE 63 (MRS 6.3) para la fabricación de tuberías permite no solo reducir el espesor de la pared de las tuberías, su peso y el consumo de material, sino también para reducir los costos de energía para el bombeo de líquido (ceteris paribus).

En los últimos años (después de 2013), las tuberías hechas de polietileno PE80 han sido reemplazadas casi por completo de la producción por tuberías hechas de polietileno de grado PE100. Esto se explica por el hecho de que las materias primas con las que se fabrican las tuberías se suministran desde el extranjero con la marca PE100.Y también el hecho de que el grado de polietileno 100 tiene más características de resistencia, por lo que las tuberías se producen con las mismas características que las tuberías de PE80, pero con una pared más delgada, lo que aumenta el rendimiento de las tuberías de polietileno.

Nomograma para la determinación de pérdidas de presión en tuberías con diámetros de 6, 100 mm.

Nomograma para determinar pérdidas de carga en tuberías con diámetros de 100, 1200 mm.

criterio de Reynolds

Esta dependencia fue puesta de manifiesto por el físico e ingeniero inglés Osborne Reynolds (1842-1912).

El criterio que ayuda a responder a la pregunta de si es necesario tener en cuenta la viscosidad es el número de Reynolds Re. Es igual a la relación entre la energía de movimiento de un elemento de un fluido que fluye y el trabajo de las fuerzas de fricción internas.

Considere un elemento fluido cúbico con longitud de borde n. La energía cinética de un elemento es:

De acuerdo con la ley de Newton, la fuerza de fricción que actúa sobre un elemento fluido se define de la siguiente manera:

El trabajo de esta fuerza al mover un elemento fluido sobre una distancia n es

y la relación entre la energía cinética del elemento fluido y el trabajo de la fuerza de fricción es

Reducimos y obtenemos:

Re se llama número de Reynolds.

Por tanto, Re es una cantidad adimensional que caracteriza el papel relativo de las fuerzas viscosas.

Por ejemplo, si las dimensiones del cuerpo con el que está en contacto el líquido o el gas son muy pequeñas, incluso con una viscosidad pequeña, Re será insignificante y las fuerzas de fricción jugarán un papel predominante. Por el contrario, si las dimensiones del cuerpo y la velocidad son grandes, entonces Re >> 1 e incluso una gran viscosidad casi no tendrán efecto sobre la naturaleza del movimiento.

Sin embargo, los números de Reynolds altos no siempre significan que la viscosidad no desempeñe ningún papel. Entonces, cuando se alcanza un valor muy grande (varias decenas o cientos de miles) del número Re, un flujo laminar suave (del latín lamina - "placa") se convierte en uno turbulento (del latín turbulentus - "tormentoso" , “caótico”), acompañado de líquidos de movimientos caóticos e inestables. Este efecto se puede observar si abre gradualmente un grifo de agua: una corriente delgada generalmente fluye sin problemas, pero con un aumento en la velocidad del agua, se altera la suavidad del flujo. En un chorro que sale a alta presión, las partículas líquidas se mueven al azar, oscilando, todo movimiento va acompañado de una fuerte mezcla.

La aparición de turbulencia aumenta considerablemente la resistencia. En una tubería, la velocidad del flujo turbulento es menor que la velocidad del flujo laminar a las mismas caídas de presión. Pero la turbulencia no siempre es mala. Debido al hecho de que la mezcla durante la turbulencia es muy significativa, la transferencia de calor (enfriamiento o calentamiento de los agregados) ocurre de manera mucho más intensa; la propagación de las reacciones químicas es más rápida.

Ecuación de movimiento estacionario de Bernoulli

Una de las ecuaciones más importantes de la hidromecánica fue obtenida en 1738 por el científico suizo Daniel Bernoulli (1700-1782). Fue el primero en describir el movimiento de un fluido ideal, expresado en la fórmula de Bernoulli.

Un fluido ideal es un fluido en el que no existen fuerzas de fricción entre los elementos de un fluido ideal, así como entre el fluido ideal y las paredes del recipiente.

La ecuación de movimiento estacionario que lleva su nombre es:

donde P es la presión del líquido, ρ es su densidad, v es la velocidad de movimiento, g es la aceleración de caída libre, h es la altura a la que se encuentra el elemento del líquido.

El significado de la ecuación de Bernoulli es que dentro de un sistema lleno de líquido (sección de tubería) la energía total de cada punto siempre permanece sin cambios.

La ecuación de Bernoulli tiene tres términos:

• ρ⋅v2/2 - presión dinámica - energía cinética por unidad de volumen del fluido impulsor;
• ρ⋅g⋅h - presión de peso - energía potencial por unidad de volumen de líquido;
• P - presión estática, en su origen es el trabajo de las fuerzas de presión y no representa una reserva de ningún tipo especial de energía ("energía de presión").

Esta ecuación explica por qué en secciones estrechas de la tubería aumenta la velocidad del flujo y disminuye la presión sobre las paredes de la tubería. La presión máxima en las tuberías se establece exactamente en el lugar donde la tubería tiene la sección transversal más grande. Las partes estrechas de la tubería son seguras en este sentido, pero la presión en ellas puede caer tanto que el líquido hierve, lo que puede provocar la cavitación y la destrucción del material de la tubería.

Ecuación de Navier-Stokes para líquidos viscosos

En una formulación más rigurosa, la dependencia lineal de la fricción viscosa del cambio en la velocidad del fluido se denomina ecuación de Navier-Stokes. Tiene en cuenta la compresibilidad de líquidos y gases y, a diferencia de la ley de Newton, es válida no solo cerca de la superficie de un cuerpo sólido, sino también en todos los puntos del líquido (cerca de la superficie de un cuerpo sólido en el caso de un cuerpo incompresible). líquido, la ecuación de Navier-Stokes y la ley de Newton coinciden).

Todos los gases para los que se cumple la condición de un medio continuo también obedecen a la ecuación de Navier-Stokes, es decir son fluidos newtonianos.

La viscosidad de líquidos y gases suele ser significativa a velocidades relativamente bajas, por lo que a veces se dice que la hidrodinámica de Euler es un caso especial (limitante) de altas velocidades de la hidrodinámica de Navier-Stokes.

A bajas velocidades, de acuerdo con la ley de fricción viscosa de Newton, la fuerza de arrastre del cuerpo es proporcional a la velocidad. A altas velocidades, cuando la viscosidad deja de jugar un papel importante, la resistencia del cuerpo es proporcional al cuadrado de la velocidad (que fue descubierto y comprobado por primera vez por Newton).

Secuencia de Cálculo Hidráulico

1.
Se selecciona la circulación principal.
sistema de calefacción de anillo (la mayoría
situado de forma desventajosa en el sistema hidráulico
relación). En dos tubos sin salida
sistemas es un anillo que pasa a través
instrumento inferior del más remoto y
elevador cargado, en monotubo -
a través de los más remotos y cargados
tubo de subida.

Por ejemplo,
en un sistema de calefacción bitubo con
circulacion principal cableado superior
el anillo pasará del punto de calor
a través del elevador principal, la línea de suministro,
a través de la tubería vertical más remota, calefacción
aparato de abajo, línea de retorno
al punto de calentamiento.

V
sistemas con movimiento de agua asociado en
el anillo se toma como el principal,
pasando por el medio mas
soporte cargado.

2.
El anillo de circulación principal se rompe.
en tramas (la trama se caracteriza
flujo de agua constante y el mismo
diámetro). El diagrama muestra
números de sección, sus longitudes y térmicas
cargas Carga térmica de la tubería principal
parcelas se determina sumando
cargas térmicas servidas por estos
parcelas Para seleccionar el diámetro de la tubería
se utilizan dos cantidades:

a)
flujo de agua dado;

B)
pérdidas de presión específicas aproximadas
por fricción en la circulación de diseño
anillo R_casarse.

Para
cálculo R_c.p.
necesito saber la longitud de la principal
anillo de circulación y calculado
presión de circulación.

3.
La circulación calculada
fórmula de presión

,
(5.1)

donde
—
presión creada por la bomba, Pa.
Práctica de diseño de sistemas
calefacción mostró que la mayoría
es recomendable tomar la presión de la bomba,
igual

,
(5.2)

donde

—
la suma de las longitudes de las secciones de la circulación principal
anillos;

—
presión natural que ocurre cuando
refrigeración por agua en electrodomésticos, Pa, posible
determinar cómo

,
(5.3)

donde
—
distancia desde el centro de la bomba (elevador)
al centro del dispositivo del piso inferior, m.

Significado
coeficiente  posible
determinar a partir de la Tabla 5.1.

mesa
5.1 - Significado c
dependiendo de la temperatura de diseño
agua en el sistema de calefacción

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

—
presión natural en
como resultado del enfriamiento del agua en las tuberías
.

V
sistemas de bombeo con cableado inferior
magnitud
puede ser descuidado.

1. Están determinadas
   pérdida de presión por fricción específica

,
(5.4)

donde
k=0,65 determina la proporción de pérdidas de carga
por fricción.

5.
El consumo de agua en el sitio está determinado por
fórmula

(5.5)

donde
q
- carga de calor en el sitio, W:

(t_GRAMO
— t_O)
- diferencia de temperatura del refrigerante.

6.
Por magnitud
yse seleccionan tamaños de tubería estándar
.

6.
Para diámetros de tubería seleccionados
y se determina el consumo de agua estimado
velocidad del refrigerante v
y el específico real
pérdida de presión por fricción R_F.

En
selección de diámetros en áreas con pequeñas
Los caudales de refrigerante pueden ser
grandes discrepancias entre
y.
pérdidas subestimadassobre el
estas áreas son compensadas por una sobreestimación
cantidadesen otras áreas.

7.
Las pérdidas de presión por fricción se determinan
sobre el área calculada, Pa:

.
(5.6)

resultados
los cálculos se ingresan en la Tabla 5.2.

8.
Pérdidas de presión en local
resistencias utilizando la fórmula:

,
(5.7)

donde
- la suma de los coeficientes de resistencia locales
en la zona de asentamiento.

Significado ξ
en cada sitio se resumen en la tabla. 5.3.

Tabla 5.3 -
Coeficientes de resistencia locales

Nº p/p	nombres secciones y resistencias locales	Valores coeficientes de resistencia locales	notas

9.
Determine la pérdida de presión total
en cada área

.
(5.8)

10. Determinar
pérdida total de presión debido a la fricción y
en las resistencias locales en las principales
anillo de circulación

.
(5.9)

11. Compara Δð
Con Δð_R.
Pérdida total de presión en el anillo
debe ser menor que Δð_R
sobre el

.
(5.10)

stock de desechables
se necesita presión sobre desaparecidos en
cálculo de la resistencia hidráulica.

Si las condiciones no son
se realizan, es necesario en algunos
secciones del anillo para cambiar los diámetros de las tuberías.

12. Después del cálculo
anillo de circulación principal
hacer el enlace de los anillos restantes. V
cada nuevo anillo cuenta solo
áreas adicionales no comunes,
conectado en paralelo con secciones
anillo principal.

Discrepancia de pérdida
presiones en paralelo conectado
parcelas permitidas hasta un 15% con callejón sin salida
el movimiento del agua y hasta el 5% - con el paso.

mesa
5.2 - Resultados del cálculo hidráulico
para sistema de calefacción

Sobre el diagrama de tuberías

Por calculo preliminar

Por liquidación final

Número sitio

térmico carga q, mar

Consumo refrigerante GRAMO, kg/hora

Longitud sitio yo, metro

Diámetro D, milímetro

Velocidad v, Sra

Específico pérdida de presión por fricción R, Pa/m

Pérdidas presión de fricción Δðtr, Pensilvania

Suma coeficientes de resistencia locales ∑ξ

Pérdidas presión en resistencias locales Z

D, milímetro

v, Sra

R, Pa/m

Δðtr, Pensilvania

∑ξ

Z, Pensilvania

Rl+Z, Pensilvania

Lección 6

Cambio en la temperatura del gas a lo largo del gasoducto

En el flujo de gas estacionario, la masa
el caudal en el gasoducto es

. (2.41)

De hecho, el movimiento del gas en el gasoducto
siempre es no isotérmica. V
Durante la compresión, el gas se calienta.
Incluso después de su enfriamiento en el COP, la temperatura
gas que ingresa a la tubería
es aproximadamente 2040С,
que es mucho más alta que la temperatura
ambiente (T).
En la práctica, la temperatura del gas se vuelve
cerca de la temperatura ambiente
solo para gasoductos de pequeño diámetro
(Dy0.
Además, se debe tener en cuenta que
gas canalizado
es un gas real, que es inherente
el efecto Joule-Thompson, que tiene en cuenta
Absorción de calor durante la expansión del gas.

Cuando la temperatura cambia a lo largo
se describe el movimiento del gas por gasoducto
sistema de ecuaciones:

energía específica,

continuidad,

estados,

balance de calor.

Considere en primera aproximación la ecuación
balance de calor sin tener en cuenta el efecto
Joule Thompson. Integrando la ecuación
balance de calor

,

obtenemos

, (2.42)

donde;

k_RS- promedio en el sitio lleno
coeficiente de transferencia de calor del gas al
ambiente;

G es el caudal másico de gas;

C_PAGS–
capacidad calorífica isobárica promedio del gas.

un valor_tL se llama el criterio adimensional
Shujov

(2.43)

Así que la temperatura del gas al final
el gasoducto será

. (2.44)

A una distancia x del principio
se determina la temperatura del gas del gasoducto
según la fórmula

. (2.45)

Cambio de temperatura a lo largo del gasoducto
es exponencial (Fig.
2.6).

Considerar
efecto del cambio de temperatura del gas en
rendimiento de la tubería.

Multiplicando ambos lados de la ecuación específica
energía en 2 y expresando,
obtenemos

. (2.46)

Expresamos la densidad del gas en el lado izquierdo.
expresiones (2.46) de la ecuación de estado
,
productow de la ecuación de continuidad,dx de la térmica
equilibrio.

Con esto en mente, la ecuación específica
energía toma la forma

(2.47)

o

. (2.48)

denotando
e integrando el lado izquierdo de la ecuación
(2.48) de P_HdoP_A, y a la derecha de T_Hpunto_A, obtenemos

. (2.49)

Por reemplazo

, (2.50)

tenemos

. (2.51)

Después de integrar en el especificado
límites, obtenemos

. (2.52)

Teniendo en cuenta (2.42)

o

, (2.53)

dondees un factor de corrección que tiene en cuenta
cambio de temperatura a lo largo de la tubería de gas
(no isotermalidad del flujo de gas).

Teniendo en cuenta (2.53), la dependencia para determinar
el caudal másico de gas tomará la forma

. (2.54)

Valor _Hsiempre mayor que uno, entonces
caudal másico de gas al cambiar
temperatura a lo largo del gasoducto
(régimen de flujo no isotérmico) siempre
menos que en modo isotérmico
(T=ídem). Producto T_Hse llama integral media
temperatura del gas en la tubería.

Con los valores del número Shukhov Shu4
flujo de gas en la tubería
considerar casi isotérmico
en T=ídem. tal temperatura
el modo es posible cuando se bombea gas con
bajos costos de gasoductos
pequeño (menos de 500 mm) de diámetro a un significativo
distancia.

Efecto de cambiar la temperatura del gas
se manifiesta por los valores del número de Shukhov
shu

En
bombeo de gas la presencia de un acelerador
efecto conduce a una más profunda
enfriamiento de gas que solo con intercambio de calor
con tierra En este caso la temperatura
el gas puede incluso caer por debajo
temperatura T (fig.
2.7).

Arroz. 2.7. Influencia del efecto Joule-Thompson
en la distribución de la temperatura del gas en
longitud de la tubería

1 - sin tener en cuenta Di; 2 - con
teniendo en cuenta di

Entonces, teniendo en cuenta el coeficiente de Joule-Thompson
ley de cambio de temperatura a lo largo de la longitud
toma la forma

, (2.55)

5 Pérdidas hidráulicas

Diferencia
presión de aceite en dos secciones de una
y la misma tubería, siempre que
el primero se encuentra aguas arriba, y
el segundo - abajo, se determina ecuación
Bernoulli

,

donde
h₂
– h₁
- la diferencia en las alturas de los centros de gravedad
secciones de un elegido arbitrariamente
nivel horizontal;

v₁,
v₂
– velocidades medias de aceite en secciones;

g - aceleración de la fuerza
gravedad;

-suma
pérdidas hidráulicas durante el movimiento
aceites de la primera sección a la segunda.

La ecuacion
Bernoulli en pleno uso
para el cálculo de líneas de succión de bombas;
en otros casos, el primer término,
generalmente descuidado y considerado:

hidráulico
Las pérdidas generalmente se dividen en locales.
pérdidas y pérdidas por fricción a lo largo de la longitud
tuberías (lineales).

1.5.1
pérdidas locales
energías se deben a locales
resistencia hidráulica,
causando distorsión del flujo. Local
Las resistencias son: constricciones,
expansión, redondeo de tuberías,
filtros, equipos de control y
regulación, etc. Al fluir
líquidos a través de resistencias locales
su velocidad cambia y por lo general hay
grandes vórtices.

Pérdidas
presión de las resistencias locales
determinado por la fórmula Weisbach:

MPa
(o
Pensilvania),

donde
 (xi) – coeficiente de arrastre o
pérdida,

v
es la velocidad de flujo promedio sobre la sección transversal
en una tubería detrás de una resistencia local, m/s;

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

Cada
la resistencia local se caracteriza
por su valor de coeficiente
.
Con flujo turbulento, los valoresdeterminada principalmente por la forma de
resistencia y cambio muy poco
con un cambio en el tamaño de la sección, la velocidad
flujo y viscosidad del fluido. Entonces
suponga que no dependen del número
Reynolds Re.

Valores
,
por ejemplo, para camisetas con el mismo
los diámetros de los canales se toman iguales,
Si:

arroyos
sumar, divergir; fluir
paso;

=0,5-0,6

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

=0,7

=0,9-1,2=2

en
codo de tubo

= 1.5-2, etc

Valores
para las resistencias específicas encontradas
en sistemas hidráulicos de equipos, tomados de
literatura de referencia.

En
flujo laminar (Re

Pérdidas
presión de las resistencias locales en
flujo laminar están determinados por
fórmula:

MPa

donde

_yo
= ay factor de corrección laminar

Cantidades
pérdida de presión en estándar
dispositivos hidráulicos para
caudal nominal normalmente
indicados en sus especificaciones tcnicas.

1.5.2
Pérdida en
fricción de longitud
es la pérdida de energía que se produce
en tuberías rectas de sección transversal constante,
aquellos. con flujo de fluido uniforme,
y aumentan en proporción a la longitud
tubería. Estas pérdidas se deben a problemas internos.
fricción en un líquido, y por lo tanto tienen
Colocar tanto en tuberías rugosas como lisas.

Pérdidas
presión de fricción de la tubería
está determinada por la fórmula Darcy:

MPa

donde
es el coeficiente de fricción en la tubería;

yo
yd
- longitud y diámetro interno de la tubería,
milímetro

Esta
la fórmula es aplicable tanto para laminar,
así como en flujo turbulento; diferencia
consiste solo en los valores del coeficiente

.

En
flujo laminar (Re

En
flujo turbulento coeficiente de fricción
no es sólo una función de Re, sino
también depende de la rugosidad del interior
superficie de la tubería Para hidráulicamente
suave tubería,
aquellos. con una aspereza que
prácticamente no afecta su resistencia,
coeficiente de fricción turbulento
La moda se puede determinar mediante la fórmula ORDENADOR PERSONAL.
Konakova:

tubo
se considera hidráulicamente suave si
(d/c)>(Re/20),
donde k es la rugosidad equivalente,
milímetro Por ejemplo, para acero sin costura nuevo
tubos k≈0.03
mm, y después de varios años de funcionamiento
k≈0.2
mm, para tubos sin soldadura nuevos de
metales no ferrosos k≈0.005
milímetro Estos tubos se utilizan a menudo en
Sistemas hidráulicos de máquinas herramienta.

Coeficiente
fricción en el régimen turbulento puede ser
determinar por fórmula Altshulya,
ser universal (es decir, aplicable
En todo caso):

2. Características de flujo del módulo de flujo de tubería

Recordemos
fórmula de pérdida lineal - fórmula de Darcy
-Weisbach:
.

Rápido
en esta fórmula, la velocidad V
a través del flujo Q
de la proporción
:

.
(6.1)

Para
tubería de cierto diámetro
complejo de cantidades
en la expresión (6.1) se puede considerar como la cantidad
constante (1/K2),
excepto el coeficiente hidráulico
fricción λ. Basado en el concepto
velocidad económica media V_se
mostremos que el coeficiente indicado λ
se puede atribuir a este complejo, porque v
En este caso, el número de Reynolds será
tener un significado específico:
,
y en el diagrama de Nikuradze, el coeficiente λ en
este caso tendrá un particular
significado.

Justificar
legitimidad de introducir el concepto
velocidad económica promedio de la siguiente manera
razonamiento.

hidráulico
sistema, como plomería,
puedes saltarte un gasto determinado
hecho de tubos de diferentes diámetros. En
Al mismo tiempo, con un aumento en el diámetro d,
por lo tanto, una disminución en la velocidad V
los gastos de capital aumentarán, y
los costos operativos se
disminución debido a una disminución de la presión hidráulica
pérdidas. La velocidad a la que el total
los costos serán mínimos
se llamará el promedio económico
velocidad V_se
= 0,8 ... 1,3 m / s (Fig. 6.1).

figura 6.1

Entonces
la fórmula de pérdida lineal (6.1) toma la forma

,
(6.2)

donde
K - característica de flujo de la tubería
(módulo de flujo), dependiendo del material
tubería, diámetro y caudal. se toma
de mesas