Hvordan beregne trykk i et rør

1. Hydrostatisk trykk

Hydrostatisk trykk er
indre trykkkraft pga
ved påvirkning av ytre krefter påført
gitt punkt i væsken. Slikt press
i alle retninger er det samme og avhenger
på posisjonen til et punkt i en væske i hvile.

Dimensjon på hydrostatisk trykk
i MKGSS-systemet - kg / cm2 eller t / m2,
i SI-systemet - N/m2.

Grunnleggende enhetsforhold
press:

	kg/cm2	N/m2
teknisk atmosfære	1	98066,5
millimeter vannsøyle	0,0001	9,80665
millimeter kvikksølv	0,00136	133,32

I praktiske beregninger, 1 teknisk
atmosfære \u003d 1 kg / cm2 \u003d 10 m vann. Kunst. =
735 mmHg Kunst. = 98070 N/m2.

For en inkompressibel væske altså
i balanse under kraft
gravitasjon, full hydrostatisk
punkttrykk:

p=p+
h,

hvor p er trykket på den frie
flytende overflate;

h er vekten (tyngdekraften) til væskekolonnen
høyde h med areal

tverrsnitt lik en;

h - nedsenkingsdybde
poeng;

er væskens egenvekt.

For noen væsker, verdiene
egenvekt brukt i løsningen
oppgavene er gitt i vedlegget (tab.
P-3).

Verdien av overtrykk over
atmosfærisk (s_en)
kalt manometrisk, eller
overtrykk:

Hvis trykket på den frie overflaten
lik atmosfærisk, deretter overskudd
trykk s_m=
h.

Underatmosfærisk trykk
mengden kalles vakuum:

R_wack= s_en- R.

Løsningen på de fleste problemene med dette
avsnitt er knyttet til bruken
den grunnleggende ligningen for hydrostatikk

hvor z er koordinaten eller
punktmerke.

1. Generell informasjon om hydraulisk beregning av rørledninger

Ved beregning
rørledninger vurderes
jevnt, jevnt trykk
bevegelse av væske
turbulent regime, i rund-sylindrisk
rør. Væske i trykkrør
er under press og
deres tverrsnitt er fullstendig
fylt. Bevegelsen av væske langs
rørledningen oppstår som et resultat
det faktum at trykket i begynnelsen av det er større enn
til slutt.

Hydraulisk
beregningen er gjort for å bestemme
rørledningens diameter d
med en kjent
lengde for å sikre hopp
en viss strømningshastighet Q
eller etablere
ved en gitt diameter og lengde av det nødvendige
trykk og væskestrøm. Rørledninger
avhengig av lengden og mønsteret til deres
steder er delt inn i enkle
og kompleks. Til enkle rørledninger
inkluderer rørledninger som ikke har
grener langs lengden, med en konstant
samme utgift.

Rørledninger
består av rør med samme diameter
langs hele lengden eller fra deler av rør av forskjellige
diametre og lengder. Siste sak
refererer til en seriell tilkobling.

Enkle rørledninger
avhengig av lengden med en tomt av lokale
motstander er delt inn i korte og
lang. kort
rørledninger
er
rørledninger med tilstrekkelig kort lengde,
der lokal motstand
utgjør mer enn 10 % av hydraulikken
lengdetap. For eksempel inkluderer de:
sifonrør, sug
rør av vingepumper, sifoner (trykk
vannrør under vegfyllingen),
rørledninger inne i bygninger og konstruksjoner
etc.

Lang
rørledninger
kalt
rørledningene er relativt store
lengder der hodet tap langs lengden
betydelig flere lokale
tap. Lokale tap er
mindre enn 510%
tap langs rørledningens lengde, og derfor
de kan neglisjeres eller introduseres på
hydrauliske beregninger øker
koeffisient lik 1,051,1.
Lange rørledninger kommer inn i systemet
vannforsyningsnett, pumpeledninger
stasjoner, ledninger og rørledninger
industribedrifter og
landbruksformål og
etc.

Komplekse rørledninger
har forskjellige grener langs lengden,
de. rørledningen består av et nettverk av rør
visse diametre og lengder. Kompleks
rørledninger er delt inn i
parallell, blindvei (forgrenet),
ring (lukkede) rørledninger,
inngår i vannforsyningsnettet.

Hydraulisk
rørledningsberegning reduseres som
vanligvis for å løse tre hovedproblemer:

• definisjon
  rørledningsstrøm Q,
  om kjent
  press H,
  lengde l
  og diameter d
  rørledning,
  gitt tilgjengeligheten av visse lokale
  motstand eller i deres fravær;

• definisjon
  nødvendig trykk H,
  nødvendig for å sikre pass
  kjent flyt Q
  med rørledning
  lengde l
  og diameter d;

• definisjon
  rørledningens diameter d
  når
  kjente hodeverdier H,
  kostnader Q
  og lengde l.

Væskestrømningshastigheten er

hvor q > beregnet væskestrøm, m3/s;

- arealet av den strømførende delen av røret, m2.

Friksjonsmotstandskoeffisient λ bestemmes i samsvar med forskriftene til regelsettet SP 40-102-2000 "Design og installasjon av rørledninger for vannforsyning og avløpssystemer laget av polymermaterialer. Generelle Krav":

hvor b er et visst likhetstall for fluidstrømningsregimer; for b > 2 tas b = 2.

hvor Re er det faktiske Reynolds-tallet.

hvor ν er koeffisienten for kinematisk viskositet til væsken, m²/s. Ved beregning av kaldtvannsrør tas det lik 1,31 10-6 m² / s - viskositeten til vann ved en temperatur på +10 ° C;

Rekv > - Reynolds tall som tilsvarer begynnelsen av det kvadratiske området for hydraulisk motstand.

hvor Ke er den hydrauliske ruheten til rørmaterialet, m. For rør laget av polymermaterialer tas Ke = 0,00002 m dersom rørprodusenten ikke oppgir andre ruhetsverdier.

I de tilfellene av strømning når Re ≥ Rekv, blir den beregnede verdien av parameteren b lik 2, og formel (4) blir betydelig forenklet, og blir til den velkjente Prandtl-formelen:

Ved Ke = 0,00002 m oppstår det kvadratiske motstandsområdet ved en vannstrømningshastighet (ν = 1,31 10-6 m²/s) lik 32,75 m/s, noe som praktisk talt er uoppnåelig i offentlige vannforsyningssystemer.

For daglige beregninger anbefales nomogrammer, og for mer nøyaktige beregninger - "Tabeller for hydrauliske beregninger av rørledninger laget av polymermaterialer", bind 1 "Trykkrørledninger" (A.Ya. Dobromyslov, M., VNIIMP, 2004).

Når du beregner i henhold til nomogrammer, oppnås resultatet med ett overlegg av linjalen - du bør koble punktet med verdien av den beregnede diameteren på dp-skalaen med punktet med verdien av den beregnede strømningshastigheten på q (l / s) skala med en rett linje, fortsett denne rette linjen til den skjærer skalaene for hastighet V og spesifikt tap hode 1000 i (mm/m). Skjæringspunktene for en rett linje med disse skalaene gir verdien V og 1000 i.

Som du vet, er kostnaden for elektrisitet for å pumpe væske direkte proporsjonal med verdien av H (ceteris paribus). Ved å erstatte uttrykket ( 3 ) i formelen ( 2 ), er det lett å se at verdien av i (og følgelig H) er omvendt proporsjonal med den beregnede diameteren dp til femte grad.

Det er vist ovenfor at verdien av dp avhenger av tykkelsen på rørveggen e: jo tynnere veggen er, jo høyere dp og følgelig jo lavere trykktapet på grunn av friksjon og elektrisitetskostnaden.

Hvis MRS-verdien til røret endres av en eller annen grunn, må dets diameter og veggtykkelse (SDR) beregnes på nytt.

Det bør tas i betraktning at i en rekke tilfeller gjør bruk av rør med MRS 10 i stedet for rør med MRS 8, spesielt rør med MRS 6.3, det mulig å redusere rørledningens diameter med én størrelse. Derfor, i vår tid, tillater bruken av polyetylen PE 80 (MRS 8) og PE 100 (MRS 10) i stedet for polyetylen PE 63 (MRS 6.3) for produksjon av rør ikke bare å redusere veggtykkelsen på rør, deres vekt og materialforbruk, men også for å redusere energikostnadene for pumping av væske (ceteris paribus).

De siste årene (etter 2013) er rør laget av PE80 polyetylen nesten fullstendig erstattet fra produksjon med rør laget av PE100 polyetylen. Dette forklares med at råvarene som rørene er laget av, er levert fra utlandet med merket PE100.Og også det faktum at polyetylen 100-kvalitet har flere styrkeegenskaper, på grunn av hvilke rør produseres med de samme egenskapene som rør laget av PE80, men med en tynnere vegg, og øker dermed gjennomstrømningen av polyetylenrørledninger.

Nomogram for bestemmelse av trykktap i rør med diameter 6 100 mm.

Nomogram for å bestemme trykktap i rør med diameter 100, 1200 mm.

Reynolds kriterium

Denne avhengigheten ble brakt frem av den engelske fysikeren og ingeniøren Osborne Reynolds (1842-1912).

Kriteriet som bidrar til å svare på spørsmålet om det er behov for å ta hensyn til viskositeten er Reynolds-tallet Re. Det er lik forholdet mellom bevegelsesenergien til et element i en flytende væske og arbeidet med interne friksjonskrefter.

Tenk på et kubisk væskeelement med kantlengde n. Den kinetiske energien til et element er:

I følge Newtons lov er friksjonskraften som virker på et væskeelement definert som følger:

Arbeidet til denne kraften når du beveger et fluidelement over en avstand n er

og forholdet mellom den kinetiske energien til fluidelementet og arbeidet til friksjonskraften er

Vi reduserer og får:

Re kalles Reynolds-nummeret.

Dermed er Re en dimensjonsløs størrelse som karakteriserer den relative rollen til viskøse krefter.

For eksempel, hvis dimensjonene til legemet som væsken eller gassen er i kontakt med er svært små, vil Re selv med en liten viskositet være ubetydelig og friksjonskrefter spiller en dominerende rolle. Tvert imot, hvis dimensjonene til kroppen og hastigheten er store, vil Re >> 1 og selv en stor viskositet nesten ikke ha noen effekt på bevegelsens natur.

Høye Reynolds-tall betyr imidlertid ikke alltid at viskositet ikke spiller noen rolle. Så når en veldig stor (flere titalls eller hundretusener) verdi av Re-tallet er nådd, blir en jevn laminær (fra latin lamina - "plate") flyt til en turbulent (fra latin turbulentus - "stormfull" , "kaotisk"), ledsaget av kaotiske, ustødige bevegelser væsker. Denne effekten kan observeres hvis du gradvis åpner en vannkran: en tynn strøm flyter vanligvis jevnt, men med en økning i vannhastigheten blir jevnheten i strømmen forstyrret. I en stråle som strømmer ut under høyt trykk, beveger væskepartikler seg tilfeldig, oscillerende, all bevegelse er ledsaget av sterk blanding.

Tilsynekomsten av turbulens øker luftmotstanden betraktelig. I en rørledning er den turbulente strømningshastigheten mindre enn den laminære strømningshastigheten ved samme trykkfall. Men turbulens er ikke alltid dårlig. På grunn av det faktum at blanding under turbulens er svært betydelig, skjer varmeoverføring - kjøling eller oppvarming av aggregater - mye mer intensivt; spredningen av kjemiske reaksjoner er raskere.

Bernoullis ligning for stasjonær bevegelse

En av de viktigste ligningene innen hydromekanikk ble oppnådd i 1738 av den sveitsiske vitenskapsmannen Daniel Bernoulli (1700-1782). Han var den første som beskrev bevegelsen til en ideell væske, uttrykt i Bernoulli-formelen.

En ideell væske er en væske der det ikke er friksjonskrefter mellom elementene i en ideell væske, så vel som mellom den ideelle væsken og karets vegger.

Ligningen for stasjonær bevegelse som bærer navnet hans er:

hvor P er trykket til væsken, ρ er dens tetthet, v er bevegelseshastigheten, g er akselerasjonen av fritt fall, h er høyden som væskeelementet befinner seg i.

Betydningen av Bernoulli-ligningen er at inne i et system fylt med væske (rørledningsseksjon) er den totale energien til hvert punkt alltid uendret.

Bernoulli-ligningen har tre ledd:

• ρ⋅v2/2 - dynamisk trykk - kinetisk energi per volumenhet av drivvæsken;
• ρ⋅g⋅h - vekttrykk - potensiell energi per volumenhet væske;
• P - statisk trykk, i sin opprinnelse er arbeidet med trykkkrefter og representerer ikke en reserve av noen spesiell type energi ("trykkenergi").

Denne ligningen forklarer hvorfor i trange seksjoner av røret øker strømningshastigheten og trykket på rørveggene avtar. Maksimalt trykk i rørene settes nøyaktig på det stedet hvor røret har størst tverrsnitt. Smale deler av røret er trygge i denne forbindelse, men trykket i dem kan falle så mye at væsken koker, noe som kan føre til kavitasjon og ødeleggelse av rørmaterialet.

Navier-Stokes-ligningen for viskøse væsker

I en mer streng formulering kalles den lineære avhengigheten av viskøs friksjon på endringen i væskehastigheten Navier-Stokes-ligningen. Den tar hensyn til komprimerbarheten til væsker og gasser og, i motsetning til Newtons lov, er den gyldig ikke bare nær overflaten av et fast legeme, men også på hvert punkt i væsken (nær overflaten av et fast legeme i tilfelle av et inkompressibelt legeme væske, Navier-Stokes-ligningen og Newtons lov sammenfaller).

Eventuelle gasser der betingelsen for et kontinuerlig medium er oppfylt, følger også Navier-Stokes-ligningen, dvs. er newtonske væsker.

Viskositeten til væsker og gasser er vanligvis betydelig ved relativt lave hastigheter, derfor sies det noen ganger at Euler hydrodynamikk er et spesielt (begrensende) tilfelle av høye hastigheter av Navier-Stokes hydrodynamikk.

Ved lave hastigheter, i samsvar med Newtons lov om viskøs friksjon, er dragkraften til kroppen proporsjonal med hastigheten. Ved høye hastigheter, når viskositeten slutter å spille en betydelig rolle, er kroppens motstand proporsjonal med kvadratet på hastigheten (som først ble oppdaget og underbygget av Newton).

Hydraulisk beregningssekvens

1.
Hovedsirkulasjonen er valgt
ringvarmesystem (de fleste
uheldig plassert i hydraulikken
forhold). I blindvei to-rør
systemer er en ring som går gjennom
nedre instrument av den mest avsidesliggende og
lastet stigerør, i enkeltrør -
gjennom den mest avsidesliggende og lastede
stigerør.

For eksempel,
i et to-rørs varmesystem med
øvre lednings hovedsirkulasjon
ringen vil passere fra varmepunktet
gjennom hovedstigerøret, tilførselsledningen,
gjennom det mest avsidesliggende stigerøret, oppvarming
nede apparat, returledning
til varmepunktet.

V
systemer med tilhørende vannbevegelse inn
ringen er tatt som den viktigste,
passerer mest gjennom midten
lastet stativ.

2.
Hovedsirkulasjonsringen ryker
inn i tomter (tomten er karakterisert
konstant vannføring og det samme
diameter). Diagrammet viser
seksjonsnummer, deres lengder og termisk
laster. Termisk belastning av hovednettet
tomter bestemmes ved summering
termiske belastninger som betjenes av disse
tomter. For å velge rørdiameter
to mengder brukes:

en)
gitt vannføring;

b)
omtrentlige spesifikke trykktap
for friksjon i designsirkulasjonen
ringe R_ons.

Til
beregning R_cp
trenger å vite lengden på hovedet
sirkulasjonsring og beregnet
sirkulasjonstrykk.

3.
Det beregnede opplaget
formeltrykk

,
(5.1)

hvor
—
trykk skapt av pumpen, Pa.
Praksis for systemdesign
oppvarming viste at mest
det er tilrådelig å ta trykket fra pumpen,
lik

,
(5.2)

hvor

—
summen av lengdene til seksjonene i hovedsirkulasjonen
ringer;

—
naturlig trykk som oppstår når
vannkjøling i hvitevarer, Pa, mulig
bestemme hvordan

,
(5.3)

hvor
—
avstand fra sentrum av pumpen (heis)
til midten av enheten i underetasjen, m.

Betydning
koeffisient  mulig
bestemme fra tabell 5.1.

bord
5.1 - Mening c
avhengig av designtemperaturen
vann i varmesystemet

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

—
naturlig trykk inn
som følge av vannkjøling i rørledninger
.

V
pumpesystemer med bunnledninger
omfanget
kan neglisjeres.

1. er bestemt
   spesifikt friksjonstrykktap

,
(5.4)

hvor
k=0,65 bestemmer andelen trykktap
for friksjon.

5.
Vannforbruket på stedet bestemmes av
formel

(5.5)

hvor
Q
- varmebelastning på stedet, W:

(t_G
— t_O)
- temperaturforskjell på kjølevæsken.

6.
Etter størrelsesorden
ogstandard rørstørrelser velges
.

6.
For utvalgte rørledningsdiametre
og beregnet vannforbruk fastsettes
kjølevæskehastighet v
og den faktiske spesifikke
friksjonstrykktap R_f.

På
valg av diametre i områder med små
kjølevæskestrømningshastigheter kan være
store avvik mellom
og.
undervurderte tappå
disse områdene kompenseres med en overvurdering
mengderpå andre områder.

7.
Friksjonstrykkstap bestemmes
på det beregnede arealet, Pa:

.
(5.6)

resultater
beregninger er lagt inn i tabell 5.2.

8.
Trykktap i lokale
motstand ved å bruke enten formelen:

,
(5.7)

hvor
- summen av de lokale motstandskoeffisientene
i bosettingsområdet.

Betydning ξ
på hvert sted er oppsummert i tabellen. 5.3.

Tabell 5.3 -
Lokale motstandskoeffisienter

nr. p / s	Navn seksjoner og lokale motstander	Verdier lokale motstandskoeffisienter	Notater

9.
Bestem det totale trykktapet
på alle områder

.
(5.8)

10. Bestem
totalt trykktap på grunn av friksjon og
i lokal motstand i hovedsak
sirkulasjonsring

.
(5.9)

11. Sammenlign Δр
Med Δр_R.
Totalt trykktap over ringen
må være mindre enn Δр_R
på

.
(5.10)

engangslager
press er nødvendig på uforsvarlig inn
beregning av hydraulisk motstand.

Hvis forholdene ikke er det
utføres, er det nødvendig på noen
deler av ringen for å endre diameteren på rørene.

12. Etter utregning
hovedsirkulasjonsring
lag koblingen til de resterende ringene. V
hver nye ring teller kun
flere ikke-vanlige områder,
koblet parallelt med seksjoner
hovedring.

Tapsavvik
trykk på parallellkoblet
tomter tillatt opptil 15 % med en blindvei
bevegelsen av vann og opptil 5% - med bestått.

bord
5.2 - Resultater av hydraulisk beregning
for varmesystem

På rørdiagram

Av foreløpig beregning

Av endelig oppgjør

Nummer nettstedet

termisk laste Q, tirs

Forbruk kjølevæske G, kg/t

Lengde nettstedet l, m

Diameter d, mm

Hastighet v, m/s

Spesifikk friksjonstrykktap R, Pa/m

Tap friksjonstrykk Δрtr, Pa

Sum lokale motstandskoeffisienter ∑ξ

Tap trykk i lokale motstander Z

d, mm

v, m/s

R, Pa/m

Δрtr, Pa

∑ξ

Z, Pa

Rl+Z, Pa

Leksjon 6

Endring i gasstemperatur langs lengden av gassrørledningen

I stasjonær gassstrøm vil massen
strømningshastigheten i gassrørledningen er

. (2.41)

Faktisk bevegelsen av gass i gassrørledningen
er alltid ikke-isotermisk. V
Under kompresjon varmes gassen opp.
Selv etter avkjøling ved COP, temperaturen
gass ​​som kommer inn i rørledningen
er omtrent 2040С,
som er mye høyere enn temperaturen
miljø (T).
I praksis blir temperaturen på gassen
nær omgivelsestemperatur
kun for gassrørledninger med liten diameter
(Dy0.
Dessuten bør det tas hensyn til det
gass ​​i rør
er en ekte gass, som er iboende
Joule-Thompson-effekten, som tar hensyn til
absorpsjon av varme under gassekspansjon.

Når temperaturen endres langs lengden
gassrørledningens gassbevegelse er beskrevet
ligningssystem:

spesifikk energi,

kontinuitet,

stater,

varmebalanse.

Tenk på ligningen i den første tilnærmingen
varmebalanse uten å ta hensyn til effekten
Joule Thompson. Integrering av ligningen
varmebalanse

,

vi får

, (2.42)

hvor;

K_SR- gjennomsnittlig på nettstedet fullt
varmeoverføringskoeffisient fra gass til
miljø;

G er massestrømningshastigheten til gass;

c_P–
gjennomsnittlig isobarisk varmekapasitet til gassen.

en verdi_tL kalles det dimensjonsløse kriteriet
Shukhov

(2.43)

Så gasstemperaturen på slutten
gassrørledningen vil være

. (2.44)

På avstand x fra begynnelsen
gassrørledningens gasstemperatur bestemmes
i henhold til formelen

. (2.45)

Endring i temperatur langs lengden av gassrørledningen
er eksponentiell (fig.
2.6).

Ta i betraktning
effekt av gasstemperaturendring på
pipeline ytelse.

Multiplisere begge sider av den spesifikke ligningen
energi på 2 og uttrykke,
vi får

. (2.46)

Vi uttrykker tettheten til gassen på venstre side
uttrykk (2.46) fra tilstandsligningen
,
produktwfra kontinuitetsligningen,dx fra det termiske
balansere.

Med dette i tankene, den spesifikke ligningen
energi tar form

(2.47)

eller

. (2.48)

Betegner
og integrere venstre side av ligningen
(2.48) fra P_HdoP_TIL, og til høyre fra T_Hpunktum_TIL, vi får

. (2.49)

Ved å erstatte

, (2.50)

vi har

. (2.51)

Etter integrering i spesifisert
grenser, får vi

. (2.52)

Tar hensyn til (2.42)

eller

, (2.53)

hvorer en korreksjonsfaktor som tar hensyn til
temperaturendringer langs lengden av gassrørledningen
(ikke-isotermalitet av gasstrømmen).

Tatt i betraktning (2.53), avhengigheten for å bestemme
massestrømningshastigheten til gassen vil ta formen

. (2.54)

Verdi _Halltid større enn én, så
massestrøm av gass ved endring
temperatur langs lengden av gassrørledningen
(ikke-isotermisk strømningsregime) alltid
mindre enn i isotermisk modus
(T=idem). Produkt T_Hkalles middelintegralet
temperaturen på gassen i rørledningen.

Med verdiene til Shukhov-tallet Shu4
gassstrøm i rørledningen
vurdere nesten isotermisk
ved T=idem. En slik temperatur
modus er mulig når du pumper gass med
lave gassrørledningskostnader
liten (mindre enn 500 mm) diameter til en betydelig
avstand.

Effekt av å endre gasstemperatur
manifesterer seg for verdiene til Shukhov-nummeret
Shu

På
gasspumping tilstedeværelsen av en gasspjeld
effekt fører til en dypere
gasskjøling enn kun med varmeveksling
med jord. I dette tilfellet temperaturen
gass ​​kan til og med falle under
temperatur T (fig.
2.7).

Ris. 2.7. Påvirkning av Joule-Thompson-effekten
på gasstemperaturfordelingen over
rørledningens lengde

1 - uten å ta hensyn til Di; 2 - med
tar hensyn til Di

Deretter tar du hensyn til Joule-Thompson-koeffisienten
lov om temperaturendringer langs lengden
tar formen

, (2.55)

5 Hydrauliske tap

Forskjell
oljetrykk i to seksjoner av en
og samme rørledning, forutsatt at
den første ligger oppstrøms, og
den andre - nedenfor, er bestemt ligning
Bernoulli

,

hvor
h₂
– h₁
- forskjellen i høydene til tyngdepunktene
seksjoner fra en vilkårlig valgt
horisontalt nivå;

v₁,
v₂
– gjennomsnittlig oljehastighet i seksjoner;

g - kraftakselerasjon
gravitasjon;

-sum
hydrauliske tap under bevegelse
oljer fra den første delen til den andre.

Ligningen
Bernoulli i full bruk
for beregning av sugeledninger til pumper;
i andre tilfeller, første termin,
vanligvis neglisjert og vurdert:

hydraulisk
tap er vanligvis delt inn i lokale
tap og friksjonstap langs lengden
rørledninger (lineære).

1.5.1
lokale tap
energier skyldes lokale
hydraulisk motstand,
forårsaker strømningsforvrengning. Lokalt
motstand er: innsnevringer,
utvidelse, avrunding av rørledninger,
filtre, kontrollutstyr og
regulering osv. Ved flyt
væsker gjennom lokale motstander
hastigheten endres, og det er det vanligvis
store virvler.

Tap
press fra lokale motstander
bestemt av formelen Weisbach:

MPa
(eller
Pa),

hvor
 (xi) – luftmotstandskoeffisient eller
tap,

v
er gjennomsnittlig strømningshastighet over tverrsnittet
i et rør bak lokal motstand, m/s;

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

Hver
lokal motstand er karakterisert
etter koeffisientverdien
.
Med turbulent flyt, verdienebestemmes hovedsakelig av form av lokale
motstand og endring svært lite
med endring i størrelsen på seksjonen, hastighet
væskestrøm og viskositet. Så
anta at de ikke er avhengige av antallet
Reynolds Re.

Verdier
,
for eksempel for tees med samme
kanaldiametere tas like,
hvis:

bekker
legge sammen, divergere; strømme
passering;

=0,5-0,6

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

=0,7

=0,9-1,2=2

på
rørbøyning

= 1,5-2 osv.

Verdier
for spesifikke motstander som oppstår
i hydrauliske systemer av utstyr, hentet fra
referanselitteratur.

På
laminær strømning (Re

Tap
press fra lokale motstander kl
laminær strømning bestemmes av
formel:

MPa

hvor

_l
= aog laminær korreksjonsfaktor

Mengder
trykktap i standard
hydrauliske enheter for
nominell strømningshastighet vanligvis
oppført i deres tekniske spesifikasjoner.

1.5.2
Tap på
lengdefriksjon
er energitapet som oppstår
i rette rør med konstant tverrsnitt,
de. med jevn væskestrøm,
og øke i forhold til lengden
rør. Disse tapene skyldes internt
friksjon i en væske, og har derfor
plasser i både grove og glatte rør.

Tap
rørlednings friksjonstrykk
bestemmes av formelen Darcy:

MPa

hvor
er friksjonskoeffisienten i rørledningen;

l
og d
- lengde og indre diameter av rørledningen,
mm.

Dette
formelen gjelder både for laminær,
så vel som i turbulent strømning; forskjell
består bare av verdiene til koeffisienten

.

På
laminær strømning (Re

På
turbulent strømningskoeffisient for friksjon
er ikke bare en funksjon av Re, men
avhenger også av grovheten til den indre
røroverflate. Til hydraulisk
glatt rør,
de. med en grovhet som
påvirker praktisk talt ikke motstanden,
turbulent friksjonskoeffisient
modus kan bestemmes av formelen PC.
Konakova:

rør
anses hydraulisk glatt hvis
(d/k)>(Re/20),
hvor k er ekvivalent ruhet,
mm. For eksempel for nytt sømløst stål
rør k≈0,03
mm, og etter flere års drift
k≈0,2
mm, for nye sømløse rør laget av
ikke-jernholdige metaller k≈0,005
mm. Disse rørene brukes ofte i
hydrauliske systemer av verktøymaskiner.

Koeffisient
friksjon i det turbulente regimet kan være
bestemme etter formel Altshulya,
være universell (dvs. gjeldende
i alle fall):

2. Strømningskarakteristikker til rørledningens strømningsmodul

La oss huske
lineær tapsformel - Darcy-formel
- Weisbach:
.

Uttrykke
i denne formelen, hastigheten V
gjennom flyt Q
fra forholdet
:

.
(6.1)

Til
rørledning med en viss diameter
kompleks av mengder
i uttrykk (6.1) kan betraktes som kvantum
konstant (1/K2),
bortsett fra den hydrauliske koeffisienten
friksjon λ. Basert på konseptet
gjennomsnittlig økonomisk hastighet V_s.e
la oss vise at den indikerte koeffisienten λ
kan tilskrives dette komplekset, fordi v
I dette tilfellet vil Reynolds-nummeret være
har en bestemt betydning:
,
og på Nikuradze-plottet, koeffisienten λ in
denne saken vil ha en spesifikk
betydning.

Rettferdiggjøre
legitimiteten til å introdusere konseptet
gjennomsnittlig økonomisk hastighet som følger
argumentasjon.

hydraulisk
system, som rørleggerarbeid,
du kan hoppe over en viss utgift
laget av rør med forskjellige diametre. På
Samtidig, med en økning i diameteren d,
derfor en reduksjon i hastigheten V
kapitalutgiftene vil stige, og
driftskostnadene vil
nedgang på grunn av nedgang i hydraulikk
tap. Hastigheten som totalen
kostnadene vil være minimale
vil kalles den gjennomsnittlige økonomiske
hastighet V_s.e
= 0,8 ... 1,3 m / s (fig. 6.1).

fig.6.1

Deretter
den lineære tapsformelen (6.1) tar formen

,
(6.2)

hvor
K - strømningskarakteristikk for rørledningen
(strømningsmodul), avhengig av materiale
rørledning, diameter og strømning. er tatt
fra bordene.