Помощь в обучении и консультации по гидравлике, термодинамике и теплотехническим расчётам

Расчёт трубопроводов данной системы основан на важнейших уравнениях гидравлики, уравнении Бернулли и уравнении неразрывности потока. Уравнение Бернулли устанавливает зависимость между положением точки, давлением и средней скоростью в каком-либо сечением потока и аналогичными характеристиками в любом другом сечении этого же потока [2,стр.118] и имеет следующий вид:

Z1 + Р_1/ρg + α1(v_1^2)/2g = Z2 + Р_2/ρg + α2(v_2^2)/2g + h_пот^(1-2) (1.1)

Где Z1 и Z2 – нивелирные высоты расположения сечений трубопровода (относительно условной плоскости сравнения), м;

Р1 и Р2 – давление жидкости в рассматриваемых сечениях трубопровода, Па;

α1 и α2 –кинематические коэффициенты Кориолиса учитывающие неравномерность распределения скоростей жидкости по сечению потока принимаем равными 1;

v1 и v2 – скорости движения жидкости в рассматриваемых сечениях, м/с;

ρ - плотность жидкости, кг/м3; g – ускорение свободного падения, м/с2

h_пот^(1-2) – потери напора по длине и на преодоление местных сопротивлений на участка между рассматриваемыми сечениями, м.

Уравнение неразрывности (сплошности), выражающем закон сохранения массы имеющего вид:

v1•ω1 = v2•ω2 (1.2)

где ω - площадь живого сечения трубы, м2 ω= d 2•0,785;

v1 и v2 - тоже что и в формуле (1.1).

Определение потерь напора h_пот^(1-2) производится по формуле Дарси – Вейсбаха:

h_пот^(1-2) = λ(l/d +Σξ) (v_^2)/2g (1.3),

где v- средняя скорость в рассматриваемом сечении, м/с;

Σξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений на рассматриваемом участке между сечениями 1и 2, величина безразмерная;

λ – коэффициент гидравлического трения.

Коэффициент гидравлического трения в общем виде зависит от числа Рейнольдса и относительной шероховатости трубы, т.е.

λ = f( Re,Δ_экв/d),

и определяется в зависимости от режима движения жидкости по таблице [3,стр.10]

Режим движения жидкости определяется безразмерным числом Рейнольдса [3,стр.10]:

Re = (v_кр d)/ν (1.4)

где vкр – критическая скорость движения жидкости в трубе, м/с;

ν – коэффициент кинематической вязкости жидкости, м2/с;

d – диаметр трубы, м.

Зная гидравлические характеристики системы трубопроводов, определим параметры насоса, его мощность N, расход Q и высоту всасывания hв

N = γQН (1.5)

Литература:

1. Кудинов В.А. Гидравлика – Учебное пособие- М.: высшая школа, 2008. -199 с.

2. Нестеров В.И. Методические указания по выполнению курсовой работы « Гидравлика и нефтегазовая гидромеханика» - Хабаровск, ТОГУ, 2018. -15 с.

3. Разбегина Е.Г. Сумбатова А.Р. Прикладные задачи по гидравлике. Учебное пособие по дисциплинам «Гидравлика» и «Гидромеханика». – М.:РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2007, -86 с.

4. Шевелёв Ф.А., Шевелёв А.Ф. Таблицы для гидравлического расчёта водопроводных труб: Справ. пособие.- М.: Стройиздат, 1984.-116 c.