Bagaimana untuk mengira tekanan dalam paip

1. Tekanan hidrostatik

Tekanan hidrostatik ialah
daya mampatan dalaman disebabkan oleh
oleh tindakan kuasa luar yang digunakan untuk
titik yang diberikan dalam bendalir. Tekanan sedemikian
dalam semua arah adalah sama dan bergantung
pada kedudukan titik dalam bendalir dalam keadaan diam.

Dimensi tekanan hidrostatik
dalam sistem MKGSS - kg / cm2 atau t / m2,
dalam sistem SI - N/m2.

Nisbah unit asas
tekanan:

	kg/cm2	N/m2
suasana teknikal	1	98066,5
milimeter tiang air	0,0001	9,80665
milimeter merkuri	0,00136	133,32

Dalam pengiraan praktikal, 1 teknikal
atmosfera \u003d 1 kg / cm2 \u003d 10 m air. Seni. =
735 mmHg Seni. = 98070 N/m2.

Untuk bendalir tak boleh mampat iaitu
dalam keseimbangan di bawah kuasa
graviti, hidrostatik penuh
tekanan titik:

p=p+
h,

di mana p ialah tekanan pada bebas
permukaan cecair;

h ialah berat (graviti) bagi lajur cecair
ketinggian h dengan luas

keratan rentas sama dengan satu;

h - kedalaman rendaman
mata;

ialah graviti tentu cecair.

Bagi sesetengah cecair, nilai
graviti tentu yang digunakan dalam penyelesaian
tugasan diberikan dalam lampiran (tab.
P-3).

Nilai lebihan tekanan melebihi
atmosfera (hlm_a)
dipanggil manometrik, atau
tekanan berlebihan:

Jika tekanan pada permukaan bebas
sama dengan atmosfera, kemudian lebihan
tekanan p_m=
h.

Tekanan bawah atmosfera
kuantiti dipanggil vakum:

R_pukul= hlm_a- R.

Penyelesaian kepada kebanyakan masalah ini
bahagian adalah berkaitan dengan penggunaan
persamaan asas hidrostatik

di mana z ialah koordinat atau
tanda titik.

1. Maklumat am tentang pengiraan hidraulik saluran paip

Apabila mengira
saluran paip sedang dipertimbangkan
tekanan yang stabil dan seragam
pergerakan sebarang cecair
rejim bergelora, dalam silinder bulat
paip. Bendalir dalam paip tekanan
berada di bawah tekanan dan
keratan rentas mereka sepenuhnya
diisi. Pergerakan bendalir sepanjang
saluran paip berlaku akibatnya
hakikat bahawa tekanan pada permulaannya adalah lebih besar daripada
akhirnya.

Hidraulik
pengiraan dibuat untuk menentukan
diameter saluran paip d
dengan diketahui
panjang untuk memastikan langkau
kadar aliran tertentu Q
atau menubuhkan
pada diameter dan panjang tertentu yang diperlukan
tekanan dan aliran bendalir. Saluran paip
bergantung pada panjang dan corak mereka
lokasi dibahagikan kepada mudah
dan kompleks. Ke saluran paip mudah
termasuk saluran paip yang tidak mempunyai
cawangan sepanjang panjang, dengan pemalar
perbelanjaan yang sama.

Saluran paip
terdiri daripada paip dengan diameter yang sama
sepanjang keseluruhan atau dari bahagian paip yang berbeza
diameter dan panjang. Kes terakhir
merujuk kepada sambungan bersiri.

Saluran paip mudah
bergantung pada panjang dengan plot tempatan
rintangan dibahagikan kepada pendek dan
panjang. pendek
saluran paip
adalah
saluran paip dengan panjang yang cukup pendek,
di mana penentangan tempatan
membentuk lebih daripada 10% hidraulik
kehilangan panjang. Sebagai contoh, mereka termasuk:
paip sifon, sedutan
paip pam ram, sifon (tekanan
paip air di bawah tambak jalan),
saluran paip di dalam bangunan dan struktur
dan lain-lain.

panjang
saluran paip
dipanggil
saluran paip agak besar
panjang di mana kehilangan kepala sepanjang panjang
jauh melebihi jumlah tempatan
kerugian. Kerugian tempatan adalah
kurang daripada 510%
kerugian sepanjang saluran paip, dan oleh itu
mereka boleh diabaikan atau diperkenalkan di
pengiraan hidraulik meningkat
pekali bersamaan dengan 1.051,1.
Saluran paip panjang memasuki sistem
rangkaian bekalan air, saluran pam
stesen, saluran dan saluran paip
perusahaan industri dan
tujuan pertanian dan
dan lain-lain.

Saluran paip yang kompleks
mempunyai cabang yang berbeza di sepanjang panjang,
mereka. saluran paip terdiri daripada rangkaian paip
diameter dan panjang tertentu. Kompleks
saluran paip dibahagikan kepada
selari, jalan buntu (bercabang),
saluran paip cincin (tertutup),
termasuk dalam rangkaian bekalan air.

Hidraulik
pengiraan saluran paip dikurangkan sebagai
biasanya untuk menyelesaikan tiga masalah utama:

• takrifan
  aliran saluran paip Q,
  jika diketahui
  tekanan H,
  panjang l
  dan diameter d
  saluran paip,
  memandangkan ketersediaan tempatan tertentu
  rintangan atau ketiadaannya;

• takrifan
  tekanan yang diperlukan H,
  diperlukan untuk mendapatkan pas
  aliran yang diketahui Q
  melalui saluran paip
  panjang l
  dan diameter d;

• takrifan
  diameter saluran paip d
  bila
  nilai kepala yang diketahui H,
  perbelanjaan Q
  dan panjang l.

Kadar aliran bendalir ialah

di mana q > aliran bendalir reka bentuk, m3/s;

- kawasan bahagian hidup paip, m2.

Pekali rintangan geseran λ ditentukan mengikut peraturan set peraturan SP 40-102-2000 "Reka bentuk dan pemasangan saluran paip untuk bekalan air dan sistem pembetungan yang diperbuat daripada bahan polimer. Keperluan am":

di mana b ialah beberapa bilangan persamaan rejim aliran bendalir; untuk b > 2, b = 2 diambil.

di mana Re ialah nombor Reynolds sebenar.

dengan ν ialah pekali kelikatan kinematik cecair, m²/s. Apabila mengira paip air sejuk, ia diambil bersamaan dengan 1.31 10-6 m² / s - kelikatan air pada suhu +10 ° C;

Rekv > - Nombor Reynolds sepadan dengan permulaan kawasan kuadratik rintangan hidraulik.

di mana Ke ialah kekasaran hidraulik bahan paip, m. Bagi paip yang diperbuat daripada bahan polimer, Ke = 0.00002 m diambil jika pengeluar paip tidak memberikan nilai kekasaran yang lain.

Dalam kes aliran apabila Re ≥ Rekv, nilai pengiraan parameter b menjadi sama dengan 2, dan formula (4) dipermudahkan dengan ketara, bertukar menjadi formula Prandtl yang terkenal:

Pada Ke = 0.00002 m, kawasan rintangan kuadratik berlaku pada kadar aliran air (ν = 1.31 10-6 m²/s) bersamaan dengan 32.75 m/s, yang boleh dikatakan tidak boleh dicapai dalam sistem bekalan air awam.

Untuk pengiraan setiap hari, nomogram disyorkan, dan untuk pengiraan yang lebih tepat - "Jadual untuk pengiraan hidraulik saluran paip yang diperbuat daripada bahan polimer", jilid 1 "Saluran paip tekanan" (A.Ya. Dobromyslov, M., VNIIMP, 2004).

Apabila mengira mengikut nomogram, hasilnya dicapai dengan satu tindanan pembaris - anda harus menyambungkan titik dengan nilai diameter yang dikira pada skala dp dengan titik dengan nilai kadar aliran yang dikira pada q (l / s) skala dengan garis lurus, teruskan garis lurus ini sehingga ia bersilang dengan skala halaju V dan kepala kerugian tentu 1000 i (mm/m). Titik persilangan garis lurus dengan skala ini memberikan nilai V dan 1000 i.

Seperti yang anda ketahui, kos elektrik untuk mengepam cecair adalah berkadar terus dengan nilai H (ceteris paribus). Menggantikan ungkapan ( 3 ) ke dalam formula ( 2 ), adalah mudah untuk melihat bahawa nilai i (dan, akibatnya, H) adalah berkadar songsang dengan dp diameter yang dikira hingga darjah kelima.

Ditunjukkan di atas bahawa nilai dp bergantung pada ketebalan dinding paip e: semakin nipis dinding, semakin tinggi dp dan, dengan itu, semakin rendah kehilangan tekanan akibat geseran dan kos elektrik.

Jika nilai MRS paip berubah atas sebarang sebab, diameter dan ketebalan dinding (SDR) mesti dikira semula.

Perlu diingat bahawa dalam beberapa kes, penggunaan paip dengan MRS 10 dan bukannya paip dengan MRS 8, terutamanya paip dengan MRS 6.3, memungkinkan untuk mengurangkan diameter saluran paip dengan satu saiz. Oleh itu, pada zaman kita, penggunaan polietilena PE 80 (MRS 8) dan PE 100 (MRS 10) dan bukannya polietilena PE 63 (MRS 6.3) untuk pembuatan paip membolehkan bukan sahaja mengurangkan ketebalan dinding paip, beratnya. dan penggunaan bahan, tetapi juga untuk mengurangkan kos tenaga untuk mengepam cecair (ceteris paribus).

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini (selepas 2013), paip yang diperbuat daripada polietilena PE80 telah hampir sepenuhnya digantikan daripada pengeluaran oleh paip yang diperbuat daripada polietilena gred PE100. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa bahan mentah dari mana paip dibuat dibekalkan dari luar negara dengan jenama PE100.Dan juga oleh fakta bahawa gred polietilena 100 mempunyai lebih banyak ciri kekuatan, kerana paip dihasilkan dengan ciri yang sama seperti paip yang diperbuat daripada PE80, tetapi dengan dinding yang lebih nipis, dengan itu meningkatkan daya pemprosesan saluran paip polietilena.

Nomogram untuk menentukan kehilangan tekanan dalam paip dengan diameter 6, 100 mm.

Nomogram untuk menentukan kehilangan tekanan dalam paip dengan diameter 100, 1200 mm.

Kriteria Reynolds

Kebergantungan ini dibawa keluar oleh ahli fizik dan jurutera Inggeris Osborne Reynolds (1842-1912).

Kriteria yang membantu menjawab soalan sama ada terdapat keperluan untuk mempertimbangkan kelikatan ialah nombor Reynolds Re. Ia sama dengan nisbah tenaga pergerakan unsur cecair yang mengalir kepada kerja daya geseran dalaman.

Pertimbangkan unsur bendalir padu dengan panjang tepi n. Tenaga kinetik unsur ialah:

Menurut hukum Newton, daya geseran yang bertindak ke atas unsur bendalir ditakrifkan seperti berikut:

Kerja daya ini apabila menggerakkan unsur bendalir pada jarak n ialah

dan nisbah tenaga kinetik unsur bendalir kepada kerja daya geseran ialah

Kami mengurangkan dan mendapat:

Re dipanggil nombor Reynolds.

Oleh itu, Re ialah kuantiti tanpa dimensi yang mencirikan peranan relatif daya likat.

Sebagai contoh, jika dimensi badan di mana cecair atau gas bersentuhan adalah sangat kecil, maka walaupun dengan kelikatan yang rendah, Re akan menjadi tidak ketara dan daya geseran memainkan peranan utama. Sebaliknya, jika dimensi badan dan kelajuan adalah besar, maka Re >> 1 dan juga kelikatan yang besar akan hampir tidak memberi kesan kepada sifat gerakan.

Walau bagaimanapun, tidak selalu nombor Reynolds yang besar bermakna kelikatan tidak memainkan sebarang peranan. Jadi, apabila nilai nombor Re yang sangat besar (beberapa puluh atau ratusan ribu) dicapai, aliran lamina yang licin (daripada lamina Latin - "plat") bertukar menjadi bergelora (dari bahasa Latin turbulentus - "ribut" , "huru-hara"), disertai dengan cecair pergerakan yang tidak stabil. Kesan ini boleh diperhatikan jika anda membuka pili air secara beransur-ansur: aliran nipis biasanya mengalir dengan lancar, tetapi dengan peningkatan kelajuan air, kelancaran aliran terganggu. Dalam jet yang mengalir keluar di bawah tekanan tinggi, zarah cecair bergerak secara rawak, berayun, semua pergerakan disertai dengan pencampuran yang kuat.

Kemunculan pergolakan sangat meningkatkan seretan. Dalam saluran paip, halaju aliran turbulen adalah kurang daripada halaju aliran laminar pada penurunan tekanan yang sama. Tetapi pergolakan tidak selalu buruk. Disebabkan fakta bahawa percampuran semasa pergolakan adalah sangat ketara, pemindahan haba - penyejukan atau pemanasan agregat - berlaku dengan lebih intensif; tindak balas kimia merebak lebih cepat.

Persamaan Bernoulli bagi Pergerakan Pegun

Salah satu persamaan hidromekanik yang paling penting diperolehi pada tahun 1738 oleh saintis Swiss Daniel Bernoulli (1700-1782). Dia mula-mula berjaya menerangkan gerakan cecair ideal, yang dinyatakan dalam formula Bernoulli.

Bendalir ideal ialah bendalir di mana tiada daya geseran antara unsur bendalir ideal, begitu juga antara bendalir ideal dan dinding pembuluh.

Persamaan gerakan pegun yang membawa namanya ialah:

di mana P ialah tekanan cecair, ρ ialah ketumpatannya, v ialah kelajuan pergerakan, g ialah pecutan jatuh bebas, h ialah ketinggian di mana unsur cecair itu terletak.

Maksud persamaan Bernoulli ialah di dalam sistem yang dipenuhi dengan cecair (bahagian saluran paip) jumlah tenaga setiap titik sentiasa tidak berubah.

Persamaan Bernoulli mempunyai tiga sebutan:

• ρ⋅v2/2 - tekanan dinamik - tenaga kinetik per unit isipadu bendalir pemanduan;
• ρ⋅g⋅h - tekanan berat - tenaga keupayaan satu unit isipadu cecair;
• P - tekanan statik, asalnya adalah kerja daya tekanan dan tidak mewakili rizab sebarang jenis tenaga khas ("tenaga tekanan").

Persamaan ini menerangkan mengapa dalam bahagian sempit paip halaju aliran meningkat dan tekanan pada dinding paip berkurangan. Tekanan maksimum dalam paip ditetapkan dengan tepat di tempat paip mempunyai keratan rentas terbesar. Bahagian sempit paip adalah selamat dalam hal ini, tetapi tekanan di dalamnya boleh turun sehingga cecair mendidih, yang boleh menyebabkan peronggaan dan pemusnahan bahan paip.

Persamaan Navier-Stokes untuk cecair likat

Dalam rumusan yang lebih ketat, pergantungan linear geseran likat pada perubahan halaju bendalir dipanggil persamaan Navier-Stokes. Ia mengambil kira kebolehmampatan cecair dan gas dan, tidak seperti hukum Newton, sah bukan sahaja berhampiran permukaan badan pepejal, tetapi juga pada setiap titik dalam cecair (berhampiran permukaan badan pepejal dalam kes tidak boleh mampat. cecair, persamaan Navier-Stokes dan hukum Newton bertepatan).

Mana-mana gas yang mana keadaan medium berterusan dipenuhi juga mematuhi persamaan Navier-Stokes, i.e. ialah cecair Newtonian.

Kelikatan cecair dan gas biasanya ketara pada halaju yang agak rendah, oleh itu kadangkala dikatakan bahawa hidrodinamik Euler ialah kes khas (menghadkan) halaju tinggi hidrodinamik Navier-Stokes.

Pada kelajuan rendah, mengikut hukum geseran likat Newton, daya seret badan adalah berkadar dengan kelajuan. Pada kelajuan tinggi, apabila kelikatan tidak lagi memainkan peranan penting, rintangan badan adalah berkadar dengan kuasa dua kelajuan (yang pertama kali ditemui dan dibuktikan oleh Newton).

Urutan Pengiraan Hidraulik

1.
Peredaran utama dipilih
sistem pemanasan cincin (kebanyakan
terletak kurang baik dalam hidraulik
perhubungan). Dalam dua paip buntu
sistem ialah cincin yang melaluinya
instrumen yang lebih rendah daripada yang paling jauh dan
riser dimuatkan, dalam paip tunggal -
melalui yang paling jauh dan dimuatkan
riser.

Sebagai contoh,
dalam sistem pemanasan dua paip dengan
peredaran utama pendawaian atas
gelang akan melepasi dari titik haba
melalui riser utama, talian bekalan,
melalui riser paling jauh, pemanasan
perkakas di tingkat bawah, talian pemulangan
ke titik pemanasan.

V
sistem dengan pergerakan air yang berkaitan dalam
cincin itu diambil sebagai yang utama,
melalui yang paling tengah
pendirian yang dimuatkan.

2.
Cincin peredaran utama pecah
ke dalam plot (plot dicirikan
aliran air yang berterusan dan sama
diameter). Rajah menunjukkan
nombor bahagian, panjang dan habanya
bebanan. Beban terma utama
plot ditentukan dengan menjumlahkan
beban haba yang dilayan oleh ini
plot. Untuk memilih diameter paip
dua kuantiti digunakan:

a)
diberi aliran air;

b)
anggaran kerugian tekanan tertentu
untuk geseran dalam peredaran reka bentuk
cincin R_Rabu.

Untuk
pengiraan R_cp
perlu tahu panjang utama
cincin edaran dan dikira
tekanan peredaran.

3.
Peredaran yang dikira
tekanan formula

,
(5.1)

di mana
—
tekanan yang dicipta oleh pam, Pa.
Amalan Reka Bentuk Sistem
pemanasan menunjukkan bahawa yang paling
adalah dinasihatkan untuk mengambil tekanan pam,
sama rata

,
(5.2)

di mana

—
jumlah panjang bahagian-bahagian peredaran utama
cincin;

—
tekanan semula jadi yang berlaku apabila
penyejukan air dalam peralatan, Pa, mungkin
tentukan bagaimana

,
(5.3)

di mana
—
jarak dari pusat pam (lif)
ke tengah peranti tingkat bawah, m.

Maknanya
pekali mungkin
tentukan daripada Jadual 5.1.

meja
5.1 - Maksud c
bergantung pada suhu reka bentuk
air dalam sistem pemanasan

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

—
tekanan semula jadi dalam
akibat daripada penyejukan air dalam saluran paip
.

V
sistem pengepaman dengan pendawaian bawah
magnitud
boleh diabaikan.

1. Berazam
   kehilangan tekanan geseran tertentu

,
(5.4)

di mana
k=0.65 menentukan bahagian kehilangan tekanan
untuk geseran.

5.
Aliran air di kawasan tersebut ditentukan oleh
formula

(5.5)

di mana
Q
- beban haba di tapak, W:

(t_G
- t_O)
- perbezaan suhu penyejuk.

6.
Mengikut magnitud
dansaiz paip standard dipilih
.

6.
Untuk diameter saluran paip terpilih
dan anggaran penggunaan air ditentukan
kelajuan penyejuk v
dan spesifik sebenar
kehilangan tekanan geseran R_f.

Pada
pemilihan diameter di kawasan dengan kecil
kadar aliran penyejuk boleh
percanggahan besar antara
dan.
kerugian yang dipandang rendahpada
kawasan ini diberi pampasan oleh anggaran yang terlalu tinggi
kuantitidi kawasan lain.

7.
Kehilangan tekanan geseran ditentukan
pada kawasan yang dikira, Pa:

.
(5.6)

keputusan
pengiraan dimasukkan dalam Jadual 5.2.

8.
Kehilangan tekanan dalam tempatan
rintangan menggunakan sama ada formula:

,
(5.7)

di mana
- jumlah pekali rintangan tempatan
di kawasan penempatan.

Maknanya ξ
di setiap tapak diringkaskan dalam jadual. 5.3.

Jadual 5.3 -
Pekali rintangan tempatan

No p/p	Nama bahagian dan rintangan tempatan	Nilai pekali rintangan tempatan	Nota

9.
Tentukan jumlah kehilangan tekanan
di setiap kawasan

.
(5.8)

10. Tentukan
jumlah kehilangan tekanan akibat geseran dan
dalam rintangan tempatan dalam utama
cincin peredaran

.
(5.9)

11. Bandingkan Δp
Dengan Δp_R.
Jumlah kehilangan tekanan merentasi gelang
mestilah kurang daripada Δp_R
pada

.
(5.10)

stok pakai buang
tekanan diperlukan pada tidak diambil kira untuk dalam
pengiraan rintangan hidraulik.

Jika syarat tidak
dilakukan, ia perlu pada beberapa
bahagian gelang untuk menukar diameter paip.

12. Selepas pengiraan
cincin peredaran utama
buat pertautan cincin yang tinggal. V
setiap bilangan cincin baru sahaja
kawasan bukan umum tambahan,
disambung selari dengan bahagian
cincin utama.

Percanggahan kerugian
tekanan pada sambungan selari
plot dibenarkan sehingga 15% dengan jalan buntu
pergerakan air dan sehingga 5% - dengan lulus.

meja
5.2 - Keputusan pengiraan hidraulik
untuk sistem pemanasan

Pada gambar rajah paip

Oleh pengiraan awal

Oleh penyeselaian terakhir

Nombor tapak

terma memuatkan Q, tue

Penggunaan bahan penyejuk G, kg/j

Panjang tapak l, m

Diameter d, mm

Kelajuan v, Cik

khusus kehilangan tekanan geseran R, Pa/m

Kerugian tekanan geseran Δptr, Pa

Jumlah pekali rintangan tempatan ∑ξ

Kerugian tekanan dalam rintangan tempatan Z

d, mm

v, Cik

R, Pa/m

Δptr, Pa

∑ξ

Z, Pa

Rl+Z, Pa

Pelajaran 6

Perubahan suhu gas di sepanjang saluran paip gas

Dalam aliran gas pegun, jisim
kadar aliran dalam saluran paip gas ialah

. (2.41)

Malah, pergerakan gas dalam saluran paip gas
sentiasa bukan isoterma. V
Semasa pemampatan, gas menjadi panas.
Walaupun selepas penyejukan di COP, suhu
gas memasuki saluran paip
ialah kira-kira 2040С,
yang jauh lebih tinggi daripada suhu
persekitaran (T).
Dalam amalan, suhu gas menjadi
dekat dengan suhu persekitaran
hanya untuk saluran paip gas berdiameter kecil
(Dy0.
Lebih-lebih lagi, ia harus diambil kira
gas saluran paip
ialah gas sebenar, yang wujud
kesan Joule-Thompson, yang mengambil kira
penyerapan haba semasa pengembangan gas.

Apabila suhu berubah mengikut panjang
pergerakan gas saluran paip gas diterangkan
sistem persamaan:

tenaga tertentu,

kesinambungan,

negeri,

keseimbangan haba.

Pertimbangkan dalam anggaran pertama persamaan
keseimbangan haba tanpa mengambil kira kesannya
Joule Thompson. Mengintegrasikan persamaan
keseimbangan haba

,

kita mendapatkan

, (2.42)

di mana;

K_SR- purata di laman web penuh
pekali pemindahan haba daripada gas ke
persekitaran;

G ialah kadar aliran jisim gas;

c_P–
kapasiti haba isobarik purata gas.

suatu nilai_tL dipanggil kriteria tanpa dimensi
Shukhov

(2.43)

Jadi suhu gas pada akhir
saluran paip gas akan

. (2.44)

Pada jarak x dari awal
suhu gas saluran paip gas ditentukan
mengikut formula

. (2.45)

Perubahan suhu sepanjang saluran paip gas
adalah eksponen (Gamb.
2.6).

Pertimbangkan
kesan perubahan suhu gas pada
prestasi saluran paip.

Mendarab kedua-dua belah persamaan khusus
tenaga pada 2 dan menyatakan,
kita mendapatkan

. (2.46)

Kami menyatakan ketumpatan gas di sebelah kiri
ungkapan (2.46) daripada persamaan keadaan
,
produkwdari persamaan kesinambungan,dx daripada haba
seimbang.

Dengan ini, persamaan khusus
tenaga mengambil bentuk

(2.47)

atau

. (2.48)

Menandakan
dan menyepadukan bahagian kiri persamaan
(2.48) daripada P_HdoP_KEPADA, dan ke kanan dari T_HdoT_KEPADA, kita mendapatkan

. (2.49)

Dengan menggantikan

, (2.50)

kita ada

. (2.51)

Selepas menyepadukan dalam yang ditentukan
had, kita dapat

. (2.52)

Mengambil kira (2.42)

atau

, (2.53)

di manaadalah faktor pembetulan yang mengambil kira
perubahan suhu sepanjang saluran paip gas
(bukan keisotermaan aliran gas).

Mengambil kira (2.53), pergantungan untuk menentukan
kadar aliran jisim gas akan mengambil bentuk

. (2.54)

Nilai _Hsentiasa lebih besar daripada satu, jadi
kadar aliran jisim gas apabila berubah
suhu sepanjang saluran paip gas
(rejim aliran bukan isoterma) sentiasa
kurang daripada dalam mod isoterma
(T=idem). Produk T_Hdipanggil kamiran min
suhu gas dalam saluran paip.

Dengan nilai nombor Shukhov Shu4
aliran gas dalam saluran paip
pertimbangkan hampir seisoterma
pada T=idem. Suhu sedemikian
mod boleh dilakukan apabila mengepam gas dengan
kos saluran paip gas rendah
diameter kecil (kurang daripada 500 mm) kepada yang ketara
jarak.

Kesan perubahan suhu gas
menunjukkan dirinya untuk nilai nombor Shukhov
Shu

Pada
gas mengepam kehadiran pendikit
kesan membawa kepada yang lebih mendalam
penyejukan gas daripada hanya dengan pertukaran haba
dengan tanah. Dalam kes ini suhu
gas pun boleh turun di bawah
suhu T (Gamb.
2.7).

nasi. 2.7. Pengaruh kesan Joule-Thompson
pada pengagihan suhu gas ke atas
panjang saluran paip

1 - tanpa mengambil kira Di; 2 - dengan
mengambil kira Di

Kemudian, dengan mengambil kira pekali Joule-Thompson
hukum perubahan suhu sepanjang panjang
mengambil borang

, (2.55)

5 Kerugian hidraulik

Beza
tekanan minyak dalam dua bahagian satu
dan saluran paip yang sama, dengan syarat itu
yang pertama terletak di hulu, dan
kedua - di bawah, ditentukan persamaan
Bernoulli

,

di mana
h₂
– h₁
- perbezaan ketinggian pusat graviti
bahagian daripada yang dipilih sewenang-wenangnya
aras mendatar;

v₁,
v₂
– kelajuan purata minyak dalam bahagian;

g - pecutan daya
graviti;

-jumlah
kehilangan hidraulik semasa pergerakan
minyak dari bahagian pertama ke bahagian kedua.

Persamaan
Bernoulli digunakan sepenuhnya
untuk pengiraan garis sedutan pam;
dalam kes lain, penggal pertama,
biasanya diabaikan dan dipertimbangkan:

hidraulik
kerugian biasanya dibahagikan kepada tempatan
kerugian dan kehilangan geseran sepanjang panjang
saluran paip (linear).

1.5.1
kerugian tempatan
tenaga adalah disebabkan oleh tempatan
rintangan hidraulik,
menyebabkan herotan aliran. Tempatan
rintangan ialah: penyempitan,
pengembangan, pembulatan saluran paip,
penapis, peralatan kawalan dan
peraturan, dsb. Apabila mengalir
cecair melalui rintangan tempatan
kelajuannya berubah dan selalunya ada
pusaran besar.

Kerugian
tekanan daripada rintangan tempatan
ditentukan oleh formula Weisbach:

MPa
(atau
Pa),

di mana
 (xi) – pekali seretan atau
kerugian,

v
ialah halaju aliran purata di atas keratan rentas
dalam paip di belakang rintangan tempatan, m/s;

,
N/m3;
g=9.81 m/s2.

setiap satu
rintangan tempatan dicirikan
dengan nilai pekalinya
.
Dengan aliran bergelora, nilaiditentukan terutamanya oleh bentuk tempatan
rintangan dan perubahan sangat sedikit
dengan perubahan dalam saiz bahagian, kelajuan
aliran bendalir dan kelikatan. Jadi
menganggap bahawa mereka tidak bergantung pada nombor
Reynolds Re.

Nilai
,
sebagai contoh, untuk tee dengan yang sama
diameter saluran diambil sama,
jika:

aliran
menambah, menyimpang; aliran
berlalu;

=0,5-0,6

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

=0,7

=0,9-1,2=2

di
bengkok paip

= 1.5-2, dsb.

Nilai
untuk rintangan tertentu yang dihadapi
dalam sistem hidraulik peralatan, diambil daripada
sastera rujukan.

Pada
aliran laminar (Re

Kerugian
tekanan daripada rintangan tempatan di
aliran laminar ditentukan oleh
formula:

MPa

di mana

_l
= adan faktor pembetulan lamina

Kuantiti
kehilangan tekanan dalam standard
peranti hidraulik untuk
kadar aliran nominal biasanya
disenaraikan dalam spesifikasi teknikal mereka.

1.5.2
Kehilangan pada
geseran panjang
ialah kehilangan tenaga yang berlaku
dalam paip lurus keratan rentas malar,
mereka. dengan aliran bendalir seragam,
dan meningkat mengikut kadar panjang
paip. Kerugian ini disebabkan oleh dalaman
geseran dalam cecair, dan oleh itu mempunyai
letakkan dalam kedua-dua paip kasar dan licin.

Kerugian
tekanan geseran saluran paip
ditentukan oleh formula Darcy:

MPa

di mana
ialah pekali geseran dalam saluran paip;

l
dan d
- panjang dan diameter dalaman saluran paip,
mm.

ini
formula berkenaan kedua-duanya untuk lamina,
serta dalam aliran bergelora; beza
hanya terdiri dalam nilai pekali

.

Pada
aliran laminar (Re

Pada
pekali aliran gelora geseran
bukan sahaja fungsi Re, tetapi
bergantung juga pada kekasaran dalaman
permukaan paip. Untuk secara hidraulik
licin paip,
mereka. dengan kekasaran itu
praktikal tidak menjejaskan rintangannya,
pekali geseran bergelora
mod boleh ditentukan oleh formula PC.
Konakova:

paip
dianggap licin secara hidraulik jika
(h/k)>(Re/20),
di mana k ialah kekasaran setara,
mm. Contohnya, untuk keluli lancar baharu
paip k≈0.03
mm, dan selepas beberapa tahun beroperasi
k≈0.2
mm, untuk paip lancar baharu yang diperbuat daripada
logam bukan ferus k≈0.005
mm. Paip ini sering digunakan dalam
sistem hidraulik alatan mesin.

Pekali
geseran dalam rejim bergolak boleh
tentukan dengan formula Altshulya,
bersifat universal (iaitu terpakai
dalam apa jua keadaan):

2. Ciri-ciri aliran modul aliran saluran paip

Mari kita ingat
formula kehilangan linear - formula Darcy
- Weisbach:
.

Ekspres
dalam formula ini, kelajuan V
melalui aliran Q
daripada nisbah
:

.
(6.1)

Untuk
saluran paip dengan diameter tertentu
kompleks kuantiti
dalam ungkapan (6.1) boleh dianggap sebagai kuantiti
malar (1/K2),
kecuali pekali hidraulik
geseran λ. Berdasarkan konsep
kelajuan ekonomi purata V_s.e
mari kita tunjukkan bahawa pekali yang ditunjukkan λ
boleh dikaitkan dengan kompleks ini, kerana v
Dalam kes ini, nombor Reynolds akan menjadi
mempunyai maksud tertentu:
,
dan pada plot Nikuradze, pekali λ dalam
kes ini akan mempunyai khusus
maksudnya.

Mewajarkan
kesahihan memperkenalkan konsep tersebut
kelajuan ekonomi purata seperti berikut
penaakulan.

hidraulik
sistem seperti paip,
anda boleh melangkau perbelanjaan tertentu
diperbuat daripada paip dengan diameter yang berbeza. Pada
Pada masa yang sama, dengan peningkatan diameter d,
oleh itu, penurunan dalam kelajuan V
perbelanjaan modal akan meningkat, dan
kos operasi akan
berkurangan disebabkan oleh penurunan hidraulik
kerugian. Kelajuan di mana jumlah
kos akan menjadi minimum
akan dipanggil ekonomi purata
kelajuan V_s.e
= 0.8 ... 1.3 m / s (Rajah 6.1).

rajah.6.1

Kemudian
formula kehilangan linear (6.1) mengambil bentuk

,
(6.2)

di mana
K - ciri aliran saluran paip
(modul aliran), bergantung kepada bahan
saluran paip, diameter dan aliran. diambil
daripada jadual.