Розрахунок простого трубопроводу сторінка 3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 14

Ім'я файлу: Гидравлика(Методичка по курсовой работе)(укр).docx
Розширення: docx
Розмір: 1300кб.
Дата: 27.01.2020
скачати
Пов'язані файли:
Taktashov_Rustam_bakalavr.docx

За цим формулам будуємо залежність втрат напору від витрати. Залежність втрат напору на розгалуженням ділянці від повної витрати, побудована шляхом складання абсцис кривих 2 і 2 ', а залежність сумарних втрат налора (крівая1 / 1) від витрати побудована шляхом складання ординат кривих (рис. 1.3).

Ділянка	d, мм	Q, л/с	, м/c	Re	λ	, м
1	32	1,5 2 2,5	1,87 2,49 3,11	2990 3980 4980	0,043 0,04 0,038	1,26 2,06 3,02
2	16	0,5 0,75 1	2,49 3,73 4,98	1990 2980 3980	0,032 0,043 0,04	5,06 15,3 25,3
	20	0,6 1,01 1,4	1,91 3,18 4,46	1910 3180 4400	0,034 0,042 0,039	2,61 8,46 15,74
3	32	1,5 2 2,5	1,87 2,49 3,11	2990 3980 4980	0,043 0,04 0,038	2,63 4,43 6,66

За відомим значенням сумарних втрат напору

За допомогою графіка

знаходимо повний витрата рідини у трубопроводі (подачу насоса) Q = 1,65 л / с, а по кривих 2 і 2 '- витрати в окремих гілках

л/с,

.

1.2.2. трубопроводи з кінцевими роздачею

Трубопровід з'єднує три резервуара і має вигляд одного вузла. Верхній резервуар I є живильником і рідина від нього надходить до вузла, від якого - до нижнього резервуару 3 - приймача. Резервуар 2 може бути як приймачем, так і живильником у залежності від співвідношення між напором у вузлі і напором

у середньому резервуарі 2.

При цьому можливі три випадки розподілу витрат у трубах і відповідно три різні системи розрахункових рівнянь.

I. Напір у вузлі менше напору у резервуарі (y < Н₂). Рідина - з резервуарів I і 2 перетікає у резервуар 3 та система рівнянь має вигляд

2. Якщо

, то рідину з резервуара I перетікає у резервуар 2 і 3, я система рівнянь приймає вигляд

3. Якщо

, витрата

рідина перетікає з резервуара I в резервуар 3,

Визначимо витрати у трубах, якщо відомі напори у резервуарах і розміри всіх труб.

аналітичний метод

Визначимо напрямок потоку у трубі 2 (ріс1.4) Обчислюємо напір у' у вузлі при вимкненій трубі 2, коли Q₂= 0, і складемо рівняння Бернуллі для труб I і 3 і вирішимо відносно у'.

Якщо рівняння дає значення

то при включенні труби 2 робота складного трубопроводу буде відповідати першому розрахунковому випадку і для вирішення задачі використовуємо систему рівнянь (I).

Якщо рівняння дає

- другий випадок і розрахунок ведеться за системою рівнянь (2). Якщо

- третій випадок і розрахунок ведеться за системою рівнянь (3). Так як витрати у трубах не відомі, то аналітичне рішення проводиться методом послідовних наближень.
Графічний метод

Здійснюється шляхом графічного вирішення наведених розрахункових систем рівнянь. Метою рішення є визначення напору у вузлі, при якому задовольняється умова балансу витрат.

Визначаємо напір у' у вузлі при вимкненій трубі 2, для чого будуємо криві

Для гілок I і 3 (рис 1. 5) відповідно до рівнянь

Ордината точки А перетину кривих дає натиск у'. Якщо

, то абсциса точки А дає величину дійсного витрати у гілках I та 3 (

Якщо

, то має місце перший розрахунковий випадок.

Для визначення витрат будуємо

для гілки 2 (мал.1.6) згідно з другим рівнянням системи I, а потім складаємо криві, побудовані для гілок I і 2 згідно з останнім рівнянню системи I. Ордината і абсциса точки В перетину сумарною кривої гілок I і 2 з кривою гілки 3 дають відповідно дійсний напір у у вузлі і витрата

Рис. 1.5

Рис. 1.6

Якщо

має місце другий розрахунковий випадок. Для визначення витрат будуємо для гілки 2 (рис .1.7) згідно з другим рівнянням системи 2 і складаємо криві 1 і 2 відповідно до четвертим рівнянням. Точка В перетину сумарной кривої гілок 3 та 2 і кривої, побудованої для гілки 1, дає натиск У у вузлі і витрата

Вода надходить з магістралі по трубах заданих розмірів

і шорсткостей

у два резервуари, рівні у яких розташовані на відмітках А і В вище рівня осі магістрального трубопроводу (рис.1.8).

Визначити, при якому тиску у магістралі у верхній резервуар буде надходити витрата

где 3.
I. По заданій витраті

та

труби визначаємо коефіцієнт опорів λ та еквівалентну довжину місцевих опорів, встановлених на другій трубі

.

2. Обчислюємо напір у вузловій точці трубопроводу

где

- приведена довжина другої труби

3. Витрата

визначаємо методом послідовних наближень з рівняння Бернуллі для третьої труби:

де

- приведена довжина третьої труби

. Очевидно

, а напір у магістралі

де величина

определяется по вирахуваній витраті

і заданої шорсткості

.

1.2.3. Трубопроводи з безперервною роздачею

Розрахунок трубопроводів з безперервною роздачею (рис, 1.9), в яких шляхової витрата

рівномірно споживається в більшій кількості рівномірно розташованих пунктів, а інша частина витрат

- транзитний витрата транспортується через ділянку L і Делее, виконують у припущенні, що рідина відбирається безперервно і рівномірно з інтенсивністю q м³/см. При цьому шляхової витрата Q_n=qL та сумарний витрата в початковому перерізі ділянки:

Q = Q_n+ Q_T= qL + Q_T .

Рис. 1.8
Втрату напору на розгалуженій ділянці L трубопроводу можна підрахувати за формулою

2. Розрахунок аеродинамічного опору димового тракту печі і висоти димової труби
Дуже часто зустрічається проста розгалужена мережа як елемент конструкційної схеми нагрівальних печей. Це можуть бути, наприклад, газо-і повітропроводи, що служать для підведення газу і повітря до системи пальників печі, або навпаки, система кнурів і димових каналів, що забезпечує відведення продуктів згорання від декількох печей до однієї димової труби.
2.1. Рух газів у печах
Рух газу в робочому просторі печей багато в чому визначає ефективність і показники роботи печей незалежно від температурного рівня технологічного процесу. Дійсно, для середньо-і низькотемпературних печей параметри руху потоку газів визначають інтенсивність конвективного теплообміну. У високотемпературних печах, де теплове випромінювання грає головну роль, тільки безперервна зміна обсягів газу за рахунок його руху може забезпечити збереження високих температур в робочому просторі печі.

Правильна організація рух газів у системі забезпечує стійкість вогнетривких елементів кладки печей і тому збільшує міжремонтний період їх роботи.

У сучасних печах в якості джерела теплової енергії в переважній більшості випадків використовується паливо або електроенергія.

Серед паливних печей найбільшого поширення набули полум'яні печі, в яких для спалювання газу або мазуту застосовується факельний (полум'яний) метод. У полум'яних печах характер руху газів в робочому просторі тісно пов'язаний з теплообміном, конструкцією і призначенням печі. Він визначається в основному: розташуванням пальників (форсунок), і димовідвідних каналів; динамічним впливом струменів, що створюються пальниками і форсунками; режимом тиску в печі.

Тиск в робочому просторі печі визначається в основному двома чинниками: впливом струменів і впливом димової труби (димососа). У печі підтримується невеликий надлишковий тиск для виключення підсосів холодного повітря, які різко погіршують роботу печі, викликаючи зниження температури і відповідний перевитрата палива.

Робота димової печі здійснюється так, щоб на рівні поду печі підтримувалося нульове тиск. Вище рівня поду буде надлишковий тиск, нижче - розрідження, яке необхідно для відсмоктування димових газів з печі через димовідводу (кабана), вхідний перетин яких розташовується на рівні поду печі.

В процесі експлуатації печі необхідно мати можливість впливати на тиск в печі і на розрідження в її лежаках. Для цього використовують шибер - штучне місцевий опір.

Його можна регулювати підйомом або опусканням шиберной заслінки, при цьому тиск у печі відповідно знижується або підвищується.

Правильний режим тиску в печі збільшує довговічність служби арматури та обладнання печі, покращує умови її експлуатації. Наприклад, надмірно високий тиск призводить до вибивання розжарених газів з печі і передчасного виходу з ладу її арматури і елементів устаткування.

У димових каналах і робочому просторі печей газ зазвичай рухається при відносно невисоких швидкостях (до 70 - 80 м / с) і невеликих перепадах тиску (до 100 Па). Зміна тиску такого порядку практично не впливає на щільність газу, тому в цих випадках часто розрахунки ведуться за постійної щільності, взятої з середньоарифметичної температурі газу на даній ділянці.

В окремих елементах печей (в форсунках, пальниках) зустрічається рух газу з високою швидкістю, причому діапазон швидкостей включає величини від 150 - 200 м / с до надзвукових швидкостей, при яких необхідно враховувати щільність газів.

У технічній літературі рівняння Бернуллі використовують у вигляді

де

- втрати тиску.

У теплотехніці при дослідженні роботи печей і агрегатів користуються тиском, надлишковим і атмосферним, тобто відносним тиском. Рівняння Бернуллі для газу в надлишкових тисках

У цій формі рівняння Бернуллі справедливо для ізотермічних умов. Якщо температура рідини по довжині каналу змінюється, то використовується рівняння Бернуллі в диференціальної формі:

де u – внутрішня енергія маси рідини.

Рух газів по трубах може проходити в умовах зміни температури і тиску, що впливає на величину втрат на тертя між двома розглянутими перетинами. У першому наближенні допускають. Що температура і тиск за окремим ділянці або всьому трубопроводу змінюються лінійно. За допомогою рівняння Менделєєва - Клапейрона можна отримати співвідношення для обчислення швидкості потоку і густини газу для будь-яких середніх температур (враховуючи рівняння суцільності)

Підстановка яких у формулу Дарсі - Вейсбаха дає співвідношення

Втрати на подолання місцевих опорів визначаються за формулою

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 14

скачати