Дугинов Л.А. l.duginov@mail.ru
Ключевые слова: методика гидравлического расчёта, сложные гидравлические цепи, расчёт кольцевых сетей, метод контурных токов, Mathcad-15, расчёт в матричном исчислении.
Введение
Эта статья посвящена описанию 3-х разных способов определения распределения расходов воды в сложной кольцевой гидравлической сети (рис.1) на базе нового метода (см. л.1-7.) В исходных данных приводятся величины диаметров и длин всех 12-ти труб, напор водяного насоса Hn, а также напор-расходные характеристики всех трубопроводов, т.е. Hk=f(qk) в табличном и графическом виде. Коэффициент трения и тип шероховатости внутренней поверхности всех труб - не заданы.
Рис.1 Монтажная и расчётная гидравлическая схемы
Дополнительные пояснения к рис.1:
В связи с тем, что величина сопротивления трения в каналах труб значительно превосходят все местные сопротивления, то в целях упрощения расчёта местные сопротивления в данном расчёте не учитываются. Диаметры всех труб
в расчёте - одинаковые. Сопротивления трения (Z1-Z6) образованы на трубах длиной L=2 м, а сопротивления (Z7-Z12) - на трубах длиной L=10 м. Соответственно даются две напор-расходные характеристики: Hk1=f(qk1) для труб длиной 2м, и Hk2=f(qk2) для труб длиной 10 м.
Напор-расходные характеристики для труб L=2 м (Qq=f(DH02)) и труб L=10 м Qq=f(DH10))
Расчёт гидравлической схемы (рис.1) по способу - 1
Для определения распределения только распределения расходов воды в сложной кольцевой гидравлической сети (рис.1) задание величин диаметров и длин всех 12-ти труб являются излишними. Эти данные будут использованы только при расчёте по способу-3.
Продолжение расчёта схемы 1 по способу-1
Расчёт гидравлической схемы (рис.1) по способу - 2
Подробности определения степенных сопротивлений- Zst и показателей степени-nst приведены в моей статье (см. л.1).
-----------------------------------------------------------------------------------------
Продолжение расчёта схемы рис.1 по способу -2
Расчёт гидравлической схемы (рис.1) по способу - 3
Данный способ расчёта использует данные по размерам диаметров и длин всех 12 труб.
ВЫВОДЫ
- Выполненные три гидравлических расчёта (по 3-м разным способам) показали полное совпадение результатов этих расчётов.
- В первом способе расчёта определение линейных сопротивлений ZL, необходимых для составления системы линейных уравнений для 4-х контуров схемы рис.1, выполнялось непосредственно из табличных данных напор-расходных характеристик по единственной формуле: ZL=dH/q1.
- Как показывает практика расчётов сложных гидравлических схем по способу-1 использование опытных напор-расходных характеристик в качестве исходных данных (в сочетании с новым методом расчёта) устраняет необходимость вывода аналитической зависимости Hk=f(qk) особенно в особо трудных случаях.
- Следует добавить, что во всех 3-х способах расчёта сохраняется независимость результатов расчёта от величины исходных данных для 1-й итерации в отличие от большинства современных методов расчёта.
- Во 2-м и 3-м способах расчёта определение линейных сопротивлений ZL проводилось с помощью итерационных формул, опубликованных ранее в моих статьях (см. л.1-5.). Эти формулы приводятся также в данной статье в распечатках расчётов по 2-му и 3-му способам.
- После определения величин линейных итерационных сопротивлений для всей участков схемы рис.1 расчёт распределения расходов-qk воды по ветвям схемы выполнялся по известному методу контурных расходов.
ЛИТЕРАТУРА
- Дугинов Л.А. Расчёт по опытным данным гидравлических сопротивлений трения. Статья опубликована на Сайте dzen.ru " Про гидравлику и электротехнику" 27.11. 2022 г
- Дугинов Л.А. Особенности табличного метода линеаризации нелинейных уравнений гидравлических цепей. Статья опубликована на Сайте dzen.ru " Про гидравлику и электротехнику" 27.12. 2025 г
- Дугинов Л.А Новая методика расчёта вытяжных и приточных тройников по опытным данным на базе нового метода решения сложных гидравлических схем. Статья опубликована на Сайте dzen.ru " Про гидравлику и электротехнику" 17.02. 2026 г
- Дугинов Л.А. Новый метод определения внутреннего сопротивления вентилятора по опытным характеристикам H=f(Q). Статья опубликована на Сайте dzen.ru " Про гидравлику и электротехнику" 25.09. 2025 г
- Дугинов Л.А. Новый метод расчёта гидравлических схем с определением внутреннего сопротивления вентилятора.Статья опубликована на Сайте dzen.ru " Про гидравлику и электротехнику" 22. 09. 2025 г.
- Дугинов Л.А., Розовский М.Х. Простой метод расчёта для сложных гидравлических систем., ТПА,-2020. -№2 (107).-50c.
- Дугинов Л. А., Шифрин В. Л. и др. Математическое моделирование на ЭВМ вентиляционных систем турбогенераторов // Электротехника. – 1975. – № 12..
- Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Москва, "Машиностроение" 1992.