Гидравлический расчёт трубопроводов

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Мая 2014 в 17:27, реферат

Краткое описание

При расчетах напорных трубопроводов основной задачей является либо определение пропускной способности (расхода), либо потери напора на том или ином участке, равно как и на всей длине, либо диаметра трубопровода на заданных расходе и потерях напора.
В практике трубопроводы делятся на короткие и длинные. К первым относятся все трубопроводы, в которых местные потери напора превышают 5…10% потерь напора по длине. При расчетах таких трубопроводов обязательно учитывают потери напора в местных сопротивлениях. К ним относят, к примеру, маслопроводы объемных передач.

Содержание

1. Гидравлический расчёт простых трубопроводов…………………….. 4
2. Соединения простых трубопроводов…………………………………. 8
3. Сложные трубопроводы……………………………………………….. 12
4. Трубопроводы с насосной подачей жидкостей………………………. 15
Список литературы……………………………………………………. 19

Прикрепленные файлы: 1 файл

гидравлический расчёт трубопроводов.rtf

— 1.28 Мб (Скачать документ)

Для расчета таких трубопроводов типичной является следующая задача. Дан максимальный напор в начальной точке, т.е. в точке 0, минимальный напор в наиболее удаленной точке Е, расходы во всех шести узлах и длины семи участков. Требуется определить диаметры трубопроводов на всех участках.

 

4. Трубопроводы с насосной подачей жидкостей

 

Как уже отмечалось выше, перепад уровней энергии, за счет которого жидкость течет по трубопроводу, может создаваться работой насоса, что широко применяется в машиностроении. Рассмотрим совместную работу трубопровода с насосом и принцип расчета трубопровода с насосной подачей жидкости.

Трубопровод с насосной подачей жидкости может быть разомкнутым, т.е. по которому жидкость перекачивается из одной емкости в другую (рис. 8, а), или замкнутым (кольцевым), в котором циркулирует одно и то же количество жидкости (рис. 8, б).

 

a)    б)

Рисунок 8 - Трубопроводы с насосной подачей

 

Рассмотрим трубопровод, по которому перекачивают жидкость из нижнего резервуара с давлением P0 в другой резервуар с давлением P3 (рис. 8, а). Высота расположения оси насоса H1 называется геометрической высотой всасывания, а трубопровод, по которому жидкость поступает к насосу, всасывающим трубопроводом или линией всасывания. Высота расположения конечного сечения трубопровода H2 называется геометрической высотой нагнетания, а трубопровод, по которому жидкость движется от насоса, напорным или линией нагнетания.

Составим уравнением Бернулли для потока рабочей жидкости во всасывающем трубопроводе, т.е. для сечений 0-0 и 1-1 (принимая б = 1):

 

 

Это уравнение является основным для расчета всасывающих трубопроводов.

Теперь рассмотрим напорный трубопровод, для которого запишем уравнение Бернулли, т.е. для сечений 2-2 и 3-3:

 

 

Левая часть этого уравнения представляет собой энергию жидкости на выходе из насоса. А на входе насоса энергию жидкости можно будет аналогично выразить из уравнения:

 

 

Таким образом, можно подсчитать приращение энергии жидкости, проходящей через насос. Эта энергия сообщается жидкости насосом и поэтому обозначается обычно Hнас.

Для нахождения напора Hнас вычислим уравнение:

 

 

где Дz - полная геометрическая высота подъема жидкости, Дz = H1 + H2;

КQm - сумма гидравлических потерь,

P3 и Р0 - давление в верхней и нижней емкости соответственно.

Если к действительной разности уровней Дz добавить разность пьезометрических высот (P3 - Р0) (сg), то можно рассматривать увеличенную разность уровней

 

 

и формулу можно переписать так:

 

Hнас = Hст + KQm

 

Из этой формулы делаем вывод, что

 

Hнас = Hпотр

 

Отсюда вытекает следующее правило устойчивой работы насоса: при установившемся течении жидкости в трубопроводе насос развивает напор, равный потребному.

На этом равенстве основывается метод расчета трубопроводов с насосной подачей, который заключается в совместном построении в одном и том же масштабе и на одном графике двух кривых: напора Hпотр = f1(Q) и характеристики насоса Hнас = f2(Q) и в нахождении их точки пересечения (рис. 9).

 

а)       б)

Рис. 9. Графическое нахождение рабочей точки: а - для турбулентного режима; б - для ламинарного режима

 

Характеристикой насоса называется зависимость напора, создаваемого насосом, от его подачи (расхода жидкости) при постоянной частоте вращения вала насоса. На рис. 9 дано два варианта графика: а - для турбулентного режима; б - для ламинарного режима. Точка пересечения кривой потребного напора с характеристикой насоса называется рабочей точкой. Чтобы получить другую рабочую точку, необходимо изменить открытие регулировочного крана (изменить характеристику трубопровода) или изменить частоту вращения вала насоса.

 

 

 

 

 

 

 

Размещено на Allbest.ru Список литературы:

 

  1. Тимченко, В.И. Гидравлика: практикум для студентов / В.И. Тимченко; Южно-Рос. гос. ун-т экономики и сервиса. - Шахты: ЮРГУЭС, 2010. - 41 с.
  2. Гидравлика. Гидравлические и пневматические системы: практикум / В.И. Тимченко. - Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2008. - 53 с.
  3. Гидравлика. Гидравлические и пневматические системы в автомобилях и гаражном оборудовании: практикум / В.И. Тимченко, И.К. Гугуев, А.И. Шилин, А.Г. Илиев. - Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2008. - 53 с.
  4. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод: учеб. пособие для вузов / Т.В. Артемьева [и др.]; под ред. С.П. Стесина. - М.: Академия, 2009. - 336 с.
  5. Сологаев, В.И. Механика жидкости и газа: конспекты лекций / В.И. Сологаев; СибАДИ. - Омск, 2010. - 56 с.
  6. Механика жидкости и газа: пособие / К.Г. Донец; Южно-Рос. гос. ин-т экономики и сервиса (филиал). - Шахты: ЮРГУЭС, 2008. - 48 с.
  7. Башта, Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учебник для вузов / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов [и др.]. - 2-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 2010. - 423 с. 
  8. Сапронов, А.Г. Энергосбережение на предприятиях бытового обслуживания: учеб. пособие / А.Г. Сапронов, В.А. Шаповалов; под ред. А.Г. Сапронова. - Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2009. - 115 с.
  9. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод: учеб. пособие для вузов / Т.В. Артемьева [и др.]; под ред. С.П. Стесина. - 3-е изд., стер. - М.: Академия, 2008. - 336 с.

 

 


 



Информация о работе Гидравлический расчёт трубопроводов