Визначення втрат напору в місцевих опорах напірної лінії і їх еквівалентної довжини

Згідно схеми (Рисунок 1.6) напірна лінія має:

- два різких повороти 90° (1, 2);

- два плавних стандартних повороти 90° (3, 6);

- витратомір Вентурі (4);

- засуву (5);

або ;

Рисунок 1.6 Схема до розрахунку напірної лінії

Оскільки всі ці місцеві опори розміщені на напірній лінії після манометра p_{М 1}, то ми можемо використати його покази для визначення сумарного коефіцієнта місцевих опорів. Для цього запишемо рівняння Бернулі для перерізу 1-1, де розміщений манометр, і перерізу 2-2 на виході з напірної лінії:

.

Якщо площина порівняння розміщена на рівні перерізу 1-1, то величини, які входять в рівнянні Бернулі, будуть рівні:

z ₁ = 0, z ₂ = l ₄ + l ₈ – l ₁₀;

p ₁ = p_{М 1}, p ₂ = 0;

;

.

З врахуванням цього, рівняння Бернулі набуде вигляду:

,

звідки .

Коефіцієнт гідравлічного тертя l визначається згідно залежностей наведених в п.1.3.

Знаючи втрати h_м.о., знаходимо сумарний коефіцієнт місцевих опорів:

.

Еквівалентна довжина місцевих опорів буде рівна:

.

Тоді розрахункова довжина напірної лінії:

,

де – сумарна довжина всіх ділянок напірної лінії.

Приклад розрахунку:

Знаходимо швидкість потоку рідини і число Re в напірному трубопроводі:

,

.

Оскільки режим турбулентний, то визначимо перехідні числа Рейнольдса:

, отже течія відповідає зоні змішаного тертя і коефіцієнт тертя визначаємо за формулою Альтшуля:

.

Розраховуємо сумарний коефіцієнт місцевих опорів напірної лінії за формулою, отриманою з рівняння Бернулі для перерізів 1-1 і 2-2 (див. Рисунок 1.6):

Еквівалентна довжина місцевих опорів напірного трубопроводу визначається за формулою:

.

Розрахункова довжина напірного трубопроводу

Відповідь: h_м.о. = 2,71 м; l_екв = 38,9 м; l_розр = 326,9 м.

1.6 Визначення різниці показів манометрів p_{M 2} і p_{M 3}

Рисунок 1.7 Схема ділянки між манометрами p_{M 2} і p_{M 3}

Між манометрами p_{M 2} і p_{M 3} знаходиться горизонтальна ділянку напірного трубопроводу, на якій наявні втрати тиску тільки на тертя по довжині. З рівняння Бернулі записаного для перерізів 2-2 і 3‑3 цієї ділянки (Рисунок 1.7) отримаємо вираз для розрахунку перепаду тиску між цими перерізами:

.

Всі дані для розрахунків або задані, або відомі з попередніх задач (див. п.1.5).

Приклад розрахунку:

Перепад тиску на ділянці 2-3 визначається за формулою:

Відповідно, враховуючи величини l і u_нап, які були розраховані в прикладі до п.1.5, маємо:

,

.

Відповідь:

Поиск по сайту: