Практична робота № 1

Тема: 1) Розрахунок втрати напору та гідравлічного опору в трубопроводі.
2) Визначення необхідного напору відцентрового насоса, а також його корисної та споживаної потужності.

Мета роботи: 1) Закріплення теоретичних знань в області гідравлічних процесів.
2) Придбання практичних навичок здійснення гідравлічних розрахунків.

Навчальний час - 4 години.

1. Основні формули і рівняння, необхідні для виконання роботи.

При русі реальної рідини по трубопроводу відбувається втрата напору, яка складається з опору тертя і потоку рідини об стінки місцевих опорів, що виникають при зміні напрямку або швидкості потоку.

Втрату напору на тертя можна визначити за формулою:

(1)

Де λ – коефіцієнт тертя;

L – довжина трубопроводу, м;

D – діаметр трубопроводу;

W – швидкість рідини в трубопроводі, м / с;

g = 9,81 м/ – прискорення вільного падіння.

Коефіцієнт тертя λ є безрозмірною величиною і залежить від режиму руху рідини а так само від шорсткості стінок трубопроводу.

При ламінарному режимі руху рідини коефіцієнт тертя залежить тільки від величини критерію Рейнольдса (Re < 2300) і визначається за формулою:

(2)

В умовах ламінарного режиму опір руху обумовлено силами в'язкості, які пропорційні

швидкості потоку в першого ступеня.

При турбулентному русі потоку рідини коефіцієнт тертя ставати функцією не тільки критерію Рейнольдса, а й шорсткості стінок труби. Шорсткість труб оцінюють за величиною відносної шорсткості , рівної:

(3)

Де k – абсолютна шорсткість (пор. висота виступів на внутрішній поверхні труби), мм або м.

(4)

Або з діаграми на рис. 6.14 (див. Пліновський, стор. 156) або з діаграм на малюнку 1.5 (див. Павлов, Романків, стор 22). Середнє значення абсолютної шорсткості труб наведено в таблиці на стор 157 (див. Пліновський) або на стор159 у таблиці XII (див. Павлов, Романків).

Втрата напору внаслідок зміни швидкості або напрямку потоку відбувається у місцевих опорах, до числа яких ставитися: вхід і вихід потоку з труби, раптові звуження і розширення, коліна, відводи, трійники, діафрагми, запірні і регулюючі пристрої (крани, вентилі, засувки). Втрата напору в місцевому опорі, виражена в метрах стовпа протікає рідини (м. ст. Ж.)визначається за формулою:

(5)

де – коефіцієнт місцевого опору.

Коефіцієнти місцевих опорів визначається дослідним шляхом. При розрахунках їх можна приймати наближеними за табл.6 (див. Пліновський, стор.158) або табл. XIII (див. Павлов, Романов, стр.520)

Повна втрата напору дорівнює:

(6)

де – сума місцевих коефіцієнтів опору.

З іншого боку:

(7)

де и – тиск рідини на вході і виході з трубопроводу, Н/ або Па;

- щільність рідини, ;

= – втрата тиску в трубопроводі.

Таким чином, втрата тиску в трубопроводі:

(8)

де

(9)

Переміщення рідин трубопроводами здійснюється насосами.

(10)

Відповідно, втрата напору трубопроводу складається з втрат напору у всмоктуючому і нагнітальному трубопроводах, тобто:

(11)

Необхідний напір насоса можна визначити за формулою:

(12)

де – тиск в напірному (верхньому) і нижньому (приймальному)резервуарі, Па або Н/ .

Корисна потужність, що передається рідині:

(13)

Потужність, споживана насосом:

(14)

де V – об'єм рідини, що подається насосом, /с

- щільність рідини,

𝛈 - ККД насоса.

1. Плановський А.М., Рам В.М., Каган С.З. «Процеси і апарати хімічної технології». М. «Хімія» 1968.

2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. «Приклади і задачі по курсу процесів і апаратів хімічної технології». Л. «Хімія» 1987

3. Егорушкін В.Е., Цеплович Б.И. «Основи гідравліки і теплотехніки». М. «Машинобудування» 1981

4. Чернов А.В., Бессеребренніков Н.К., Силецький В.С. «Основи гідравліки і теплотехніки». М. «Энергія» 1975

Поиск по сайту: