Энергетический смысл ур. Бернули

1) z – уд. потенц. энергия положения(геометрич. напор)

2) p/ρg – уд. днергия потенц. давл.(пьезометрич.напор)

3) V^2/2g – скоростной напор или уд. кин. энергия

2.9)Геометрический смысл ур. Бренули Заключ. в том при установившемся движ.ид.жид. сумма 3-х высот геометрич., пьезометрич. и скоростной не измен. вдоль элементарной струйки

2.10) Уравнение Бернулли для реальной жидкости

2.11) Трубка Вентури — устройство для измерения расхода или скорости потока газов и жидкостей, представляющее собой трубу с горловиной, включаемую в разрыв трубопровода

2.12) Насо́с — гидравлическая машина, преобразующая механическую энергию приводного двигателя в энергию потока жидкости, служащая для перемещения и создания напора жидкостей всех видов, механической смеси жидкости с твёрдыми и коллоидными веществами или сжиженных газов.

2.13 Различаются два режима движения жидкости — ламинарный и турбулентный.
При ламинарном движении жидкость движется послойно, т.е. слои жидкости не перемешиваются, что можно наблюдать при движении подкрашенной жидкости в стеклянной трубке. Такое движение происходит до определенной скорости. При превышении этой скорости слои жидкости перемешиваютя, движение становится беспорядочным или турбулентным.
Скорость, при которой происходит переход ламинарного потока в турбулентный, называют критической. Эта скорость зависит от геометрической характеристики сечения (диаметра трубы) и вязкости жидкости.
Если при ламинарном режиме потери давления пропорциональны скорости потока, то при турбулентном — квадрату этой скорости

2.14 Число Рейно́льдса (Re), — безразмерная величина. Число Рейнольдса также считается критерием подобия течения вязкой жидкости. Re=vd/M

Критическое значение: при лам: Re<Re_кр =2300 при турб: Re>Re_кр =2300. При значительных скоростях наблюдается течение, в котором частицы жидкости перемещаются по достаточно сложным траекториям. Скорости движения меняются по величине и направлению, поэтому в потоке возникают вихри. Слои жидкости перемешиваются, а отдельные частицы совершают неупорядоченное хаотическое движение по сложным траекториям. Такое течение называется турбулентным. Если в турбулентном потоке пустить по течению капельку красителя, то окрашивается все сечение потока. Ламинарный режим течения происходит при малых скоростях течения, поперечных размерах потока, плотностях и больших коэффициентах шероховатости.

2.15. Уравнение Бернулли для потока газа или закон сохранения энергии при движении газа.

z₁₊ + * + d₁V₁²/2g= z₂₊ + * + d₂V₂²/2g

z_1,2- удельная потенциальная энергия

P/pg – уд. Потен. Давлении

P/(n-1)pg – внутр. Энергия газа.

2.16 Гидравлические сопротивление — безвозвратные потери удельной энергии на участках гидравлических систем обусловленные наличием вязкого трения

Гидравлические потери принято разделять на два вида:

потери на трение по длине — возникают при равномерном течении, в чистом виде — в прямых трубах постоянного сечения, они пропорциональны длине трубы;

местные гидравлические потери — обусловлены т. н. местными гидравлическими сопротивлениями — изменениями формы и размера канала, деформирующими поток. Примером местных потерь могут служить: внезапное расширение трубы, внезапное сужение трубы, поворот, клапан и т. п.

2.18 Поверхность стенок, ограничивающих поток, всегда отличается от идеально гладкой поверхности наличием выступов и не­ровностей. Величина и форма этих выступов зависят от материала стенки, от его обработки, условий эксплуатации, в процессе которой возможна коррозия, могут выпасть и осесть на стенках твердые части­цы наносов и т.п.

Когда высота выступов шероховатости превышает толщину лами­нарной пленки (Δ <δ), то потери напора зависят от шероховатости, и такие трубы называются шероховатыми

2.19. λ-коэф.гидравлического трения зависит от режима движ жидкости.

При лам.реж.: λ=64/Re или λ=75/Re

При турб.реж: λ=0,3164/Re^0,25 λ=0,11(Δ/d + 68/Re)^0,25 λ=0,11(Δ/d)^0,25

2.20 При ламинарном движении жидкости в круглой трубе скорости поперечного сечения располагаются по параболе..Скорости у стенкитрубы=0 и плавно увеличивается и достигает максимума на оси потока жидкости.

2.21 При турбулентном режиме график распределения скоростей близок к трапеции, это вызвано перемешиванием частиц. При турбулентном режиме потери напора про длине зависит от состояния стенок.

2.22. Местные потери обусловлены местными сопротивлениями, назыв. преграды на пути потока жидкости.

При внезапном расширении трубы: h_м.п.=(V₁-V₂)²/2g > формула Борда. V₁ и V₂- скорости жидкости до и после расширения трубы.

2.23 ξ_суж=1/2 (1-S₂/S₁)

2.24 Трубопроводами называются устройства, по которым транспортируются жидкие, газообразные и сыпучие вещества.

Простым называют напорный трубопровод состоящий из 1ой линии труб не имеющих боковых ответвлений.

Если трубопровод состоит из участков различной длины и диаметра, то такой случай последовательного соед.трубопровода.

Сложным назыв. напорный трубопровод состоящий из основной магистрали и ряда отходящих от нее ответвлений.

2.25 Расчет простого трубопровода.

Выбор исходных данных для решения задач по гидравлическому расчету простого трубопровода зависит, с одной стороны, от условий задачи (что требуется определить: диаметр d трубопровода, напор H, расход жидкости Q), а с другой стороны, от геометрических параметров трубопровода и типа применяемых труб.

z₁-z₂+P₁-P₂/pg= h_1-2

H_D=h_тр+h_мп

2.26 Расчет короткого трубопровода

При расчете коротких трубопроводов учитывается местные потери напора и потери напора по длине трубопровода.

z₁+P₁/pg + d₁V₁/2g = z₂+ P₂/pg + d₂V²/2g+ h_1-2

z₂-z₁

P₁/pg=H_г + P₂/pg + h_1-2

H_потр=H_стат+h_1-2

h_1-2= kQ^m

2.27 Последовательное соединение трубопроводов

Q=Q₁= Q₂= Q₃= Q₄

h_тр=h_тр1+h_тр2+ h_тр3+ h_тр4

h_тр=A ι Q²

h_тр=(A₁ ι₁ + A₂ ι₂ + A₃ ι₃ + A₄ ι₄)Q²=kQ²

k= A₁ ι₁ + A₂ ι₂ + A₃ ι₃ + A₄ ι₄

Расход жидкости на всех 4х участках последовательно соединенных трубопроводов одинакова. Потери напора в трубопроводе равны сумме потерь напора по длине каждой из 4х труб.

2.28 Параллельное соединение трубопроводов

Q=Q₁+Q₂+Q₃

h_тр1=h_тр2+h_тр3

h_тр1=H_M-H_N h_тр1=A₁l₁Q₁²

h_тр2=H_M-H_N h_тр2=A₂l₂Q₂²

h_тр3=H_M-H_N h_тр3=A₃l₃Q₃²

H_N=P_N/pg

Гидравлические потери во всех параллельно соединенных трубопроводах независимо от количества длины, диаметра одинаковые. Расчет параллельно соединенных трубопроводов заключается в определении расходов в каждом из них.

2.29 При расчете длинных трубопроводов местные потери напора существенно малы по сравнению с потерями напора по длине, и ими можно пренебречь.

При расчете длинных трубопроводов, ср.скорость рассматривается в пределах от 0.7 до 1.5 м/c.

H=z+h_1-2 – напор трубопровода

h_1-2=h_тр=λ* ι/d * V²/2g=λ*ι/d *(4Q/πd²) * 1/2g = Aι * Q²

A= 8λ/π²gd⁵ удельное сопротив. трубопровода

h_тр= A*l*Q² ф-ла трубопровода

2.30 Расчет разветвленных трубопроводов

Трубопровод имеющий общее сечение в котором разветвляется несколько ветвей труб, назыв. разветвленным.

Q=Q₁+Q₂+Q₃

Z_a+ (Pa/pg) + (d_а*V_a²/2g)= Z₁+(P₁/pg)+(d₁V₁²/2g) + h_a-1

z_a=0 P₁=P_aтм z₁=H₁ v₁=v_a=0

P_aбс-P_атм / pg = H₁+ h_a-1

2.31 Графо- аналитический способ расчета трубопровода.

Для построения гидравлич. Характеристики трубопровода с послед. соед. Участков различ. Диаметра предварительно строим последовательно соед. Трубопроводов потери напора суммируются, кривые I, II,III складываются по вертикали.

Для этого проводим ряд прямых линий параллельно оси ординат. Складываем ординаты точек пересеченных этих прямых с кривыми и получ. Точки a,b,c соед эти точки и получ искомую суммарную хар-ку трубопровода.

2.32 Кавита́ция — процесс парообразования и последующей конденсации пузырьков воздуха в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами, образование в жидкости полостей,заполненных паром. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, которое может происходить либо при увеличении её скорости, либо при прохождении акустической волны большой интенсивности во время полупериода разрежения, существуют и другие причины возникновения эффекта

z₁+P₁/pg + d₁V₁²/2g= z₂+ P₂/pg + d₂V₂²/2g + h_1-2

P₁=P₂=P_атм=0 d=1

V₁=V₂=0

z₁-z₂=Δz=H=h_1-2=(λ * ι/d + ∑ *ξi) V²/2g

h_тр= 128 *M*ι *Q/ d⁴ * П *g - ф-ла Пуазуйля

2.33 Сифонный трубопровод — трубопровод, некоторые участки которого располагаются выше уровня жидкости, находящейся в резервуаре, из которого происходит её подача.

2.34 Гидравлический удар – явление резкого повышения давления в трубе, при быстром изменении скорости.

Г.У. может наблюдаться при быстром закрытии задвижек и внезапной остановки насоса. В первом случае гидроудар называют положительным, во втором - отрицательным. Опасен положительный гидроудар. При положительном гидроударе несжимаемую жидкость следует рассматривать как сжимаемую. Гидравлический удар способен вызывать образование продольных трещин в трубах, что может привести к их расколу, или повреждению других элементов трубопровода. Также гидроудары чрезвычайно опасны и для другого оборудования, такого как теплообменники, насосы и сосуды, работающие под давлением. Для предотвращения гидроударов, вызванных резкой переменой направления потока рабочей среды, на трубопроводах устанавливаются обратные клапаны.

Скорость с которой происходит повышается давление называется скоро

стью распространения ударной волны и обозначается «С».

С= /

Первоначальное повышение давления возникает в начале момента ΔP. ΔP=pVC - формула Жуковского.

Поиск по сайту: