1. Rezistența de frecare în conducte netede și aspre.
2. rezistența locală.
3. Calculul hidraulic al conductelor.
4. Conceptul de conducte de calcul tehnico-economice.
1. Determinarea pierderii HTH presiunii necesare pentru calcularea consumului de energie pentru deplasarea fluidului (prin pompe, compresoare).
Căderea de presiune în conducta folosită pentru a depăși 1) de deplasare () rezistență lineară (rezistența la frecare) și 2) rezistențele locale HTH + hms = htr.
În general, rezistența de deplasare dependentă de condițiile de curgere a fluidului și rugozitatea pereții conductelor.
Pentru a determina pierderile de presiune prin frecare atunci când lichidul curge uniform țevi rotunde folosite în formula Darcy-Weisbach. . unde l, d - lungimea și diametrul țevii; # 969; - viteză medie de curgere; # 955; coeficient de frecare hidraulică sau coeficientul de rezistențe de deplasare.
# 955; Acesta arată proporția presiunii dinamice a pierdut într-o porțiune egală cu diametrul țevii.
Pentru conductele circulare ecuația Darcy-Weisbach în loc cu diametrul d înlocuiască un diametru de echivalent.
Dependența de țevi cu buna rugozitate de suprafață artificială (granule de nisip lipite pe suprafața interioară a conductelor) investigate Nikuradze în 1932 Nikuradze a primit programul:
cinci zone pot fi identificate pe graficul Nikuradze:
1) regim laminar (Re ≤ 2,320) () - directe I;
2) trecerea de la laminar la curgere turbulentă (Re = 2,320 - 3,000);
3) regiunea tub „hidraulic neted“ la un regim turbulent :; Direct II; 3000 4) tuburi brute regiune (dokvadratichnaya regiune „frecare mixtă“) în regim turbulent :; ; Curbele Ci dl / 5) domeniul „țeavă destul de dur“ (regiune pătratică sau auto similar) în regim turbulent :; . Liniile orizontale - dreapta punctului dl. In timp ce rugozitatea proeminențele sunt complet imersate în stratul laminar graniță (# 8710; <δ), жидкость плавно обтекает эти выступы и влиянием шероховатости на величину λ можно пренебречь. В этом случае коэффициент λ зависит только от числа Re и определяется как для гидравлически гладких труб. (1 – 3-я зоны). Odată cu creșterea grosimii stratului Re # 948; scade. la # 8710; ≥ # 948; flux laminar este perturbat și # 955; începe să depindă de rugozitatea (zona a patra), cu toate că încă mai continuă să depindă de Re. În cazul în care numărul este foarte mare, și Re # 8710; >> # 948;, atunci # 955; Depinde numai de rugozitate (zona a cincea). În calculele practice pentru a determina # 955; Noi folosim următoarele formule. Primul domeniu - regim laminar: Două zone. Fluxul este instabil, deoarece Re mica schimbare duce la o rezistență puternică la schimbare. Zona neplanificată. A treia zonă - o conductă hidraulică lină. 4a zonă - pipe parțial scabrous. Cincea zonă - conducte brute. sau - formula Shifrinsona. Aceste formule sunt valabile pentru condiții izoterme (T = const). La temperatură variabilă în aceste formule sunt introduse factorii de corecție (p.f. # 956; = F (T)). Conform datelor experimentale, noua țeavă de oțel # 8710; ≈ 0,05 - 0,1 mm; pentru o țeavă de oțel, după o operație # 8710; ≈ 0.1-0.2 mm; pentru conducte vechi din fier și oțel # 8710; ≈ 0,5 - 2 mm. Rezistența locală există o pierdere suplimentară de energie, cu excepția pierderilor de frecare. Pierderea de energie este cauzată de impactul curgerii (șoc în mod similar corp rigid), ceea ce conduce la vârtejuri lichid. În calculele practice, pierderea locală este dată de: ; unde # 969; - viteza de curgere medie în secțiunea transversală a rezistenței locale; # 958; ms. - coeficientul de rezistență locală. astfel pierderea capului în rezistența locală este proporțională cu capul de viteză. Pentru o varietate de rezistență locală Pe scurt, pentru toată rezistența locală a conductei. Coeficientul de rezistență locală # 958; ms. Ea arată ce parte a presiunii dinamice a pierdut la această rezistență locală. coeficienții de rezistență locală determinată experimental. Valorile medii ale acestora sunt prezentate în referințele bibliografice. 3. La calcularea tubulaturii hidraulice și rezistența locală la călătorie sunt determinate în mod independent unul față de celălalt și așa mai departe sunt formate. Cantitatea rezultată este rezistența la curgere a întregului sistem. Vom introduce notația. unde # 958; ck. - coeficientul de frecare. Apoi HTH htr = + = hms. unde Σ # 958; - suma coeficienților de frecare și rezistență locală. Această regulă se numește principiul de calcul al pierderilor hidraulice de suprapunere. Conform acestui principiu: astfel Pierderea capului este determinată de ecuația :. Dimensiunea HTH exprimată în metri, iar coloana de lichid nu depinde de natura lichidului, iar valoarea depinde de densitatea. Uneori, pierderea capului în soproivlenii locale echivalează pierderea în cap frecare ipotetică lungime țeavă dreaptă lekv echivalentă. Lungimea porțiunii de tub drept, a cărui rezistența la curgere este egală cu pierderea de presiune în rezistența locală, numită lungime echivalentă le rezistenței locale. Se aplica formula: lekv = nd, unde d - diametrul conductei; Raportul maturate (dat în referințele bibliografice) - n. În acest caz, pierderea totală cap: Vom introduce notația. unde # 958; 0 - coeficientul total de rezistență hidraulică a sistemului. Apoi, după cum . unde V - debitul volumic; S - suprafața secțiunii transversale, atunci. în cazul în care; Pentru caracterizarea rezistența hidraulică a rețelei. Când pomparea fluidului prin conductă, cu excepția rezistența hidraulică a rețelei, este necesară pentru a depăși cap statică Hcm .. care este independentă de debitul. Se compune din înălțimea h creșterea lichidului la z1 nivel la z2 (h = z2 - z1) și capul, respectiv pk contrapresiune în rețea - p0. În cazul în care și P0 pk - presiune la sfârșitul și la începutul conductei. astfel cap totală pentru pomparea lichidului: Graficul este numit, de asemenea, o caracteristică de rețea. K2> K1. și anume rezistența la curgere a doua rețea este mai mare decât prima. Element de rețea - în creștere parabole. 4. Alegerea corectă a diametrului conductei este important, deoarece construcția și exploatarea acestora sunt scumpe. Pentru o anumită d conductă de performanță poate fi determinată din ecuația ratei. Locație. în care: - debitul volumetric (m3 / s). diametre mari corespund viteze reduse # 969; și pierderea redusă a capului HTH. și lichid de pompare mici. Dar, la aceleași costuri ridicate de capital și de exploatare. Diametrul optim al conductei minimizează costurile de exploatare. Fie M - costurile de exploatare totale (RUR / an). A - cheltuieli cu amortizarea și reparații (RUR / an). costurile de energie pentru pompare prin intermediul acestei conducte (RUR / an) - E. dopt. Corespunde minimul pe curba M = A + E. Pentru pomparea lichidelor de viteză recomandată de 0,5 ÷ 2 m / sec pentru gaze - 15 ÷ 25 m / sec. La un cost redus și o rezistență hidraulică de mare este necesar să se ia o viteză mică.articole similare