Контрольная работа: Гидравлика трубопроводных систем

Таблица 3 Расчет характеристики трубопровода 2

Наименование величины	Расчетная формула	Числовое значение
1. Расход жидкости ,	Принимаем	15×10-3	30×10-3	45×10-3	60×10-3
2. Скорость движения жидкости ,		0,43	0,86	1,29	1,72
3. Число Рейнольдса		248575	497151	745726	994361
4. Относительная шероховатость
5. Комплекс		589	1178	1767	2356
6. Область сопротивления	-	Кв.	Кв.	Кв.	Кв.
7. Коэффициент потерь на трение	квадратичная область	0,024	0,024	0,024	0,024
8. Суммарный коэффициент местных потерь , в трубопроводе 2		6,5	6,5	6,5	6,5
9. Гидравлические потери , м в трубопроводе 2		0,81	3,25	7,31	13,0

10. Строим кривую потребного напора разветвленного участка, состоящего из трубопроводов 5 и 6. Для этого суммируем абсциссы кривых потребного напора (расходы ) трубопроводов 5 и 6 при одинаковых ординатах (напорах ).

11. Строим кривую потребного напора для участка, состоящего из трубопроводов 4, 5 и 6 путем сложения ординат характеристики трубопровода 4 (гидравлические потери ) и кривой потребного напора разветвленного участка трубопроводов 5 и 6 (потребных напоров ) при одинаковых абсциссах (расходы ).

12. Строим кривую потребного напора для участка, состоящего из трубопроводов 3, 4, 5 и 6. С этой целью суммируем абсциссы кривых потребного напора (расходы ) трубопровода 3 и разветвленного участка трубопроводов 4, 5 и 6 при одинаковых ординатах (напорах ).

13. Строим суммарную кривую потребного напора разветвленного участка, состоящего из трубопроводов 2, 3, 4, 5 и 6 путем сложения ординат характеристики трубопровода 2 (гидравлические потери ) и кривой потребного напора разветвленного участка трубопроводов 3, 4, 5 и 6 (потребных напоров ) при одинаковых абсциссах (расходы ).

14. По определенному ранее напору жидкости в узловой точке А с помощью суммарной кривой потребного напора определяем расход жидкости в трубопроводе 2.

Напоры жидкости в узловых точках Б и В и расходы в отдельных трубопроводах рассматриваемого разветвленного участка определяем с помощью кривых потребных напоров соответствующих трубопроводов.

 м; .

 м;  ;  .

 м;  ;          .

15. Находим расход жидкости в параллельно соединенных трубопроводах 7 и 8.

 ;

16. Рассчитываем гидравлические потери в трубопроводе 7.

Для трубопровода 7 определяем скорость движения жидкости ,число , отношение ,значение комплекса .

 ;

;

;

.

По значению комплекса  устанавливаем область сопротивления. При =1049 > 500 - квадратичная зона сопротивления.

По формуле  определяем коэффициент потерь на трение .

.

Определяем суммарный коэффициент местных потерь в трубопроводе 7. Значение  округляем до ближайшего целого значения.

;

.

Определяем гидравлические потери в трубопроводе 7

 м.

17. Определяем суммарный коэффициент местных потерь в трубопроводе 8. Значение округляем до ближайшего целого значения.

;

.

18. Из этого уравнения находим диаметр методом последовательных приближений: принимаем в первом приближении  м, тогда

, , , , .

 м.

Т. к. принимаем во втором приближении  по ГОСТ 28338-89  м.

Определяем скорость движения жидкости ,число , отношение , значение комплекса .

 ;

;

;

;

По значению комплекса  устанавливаем область сопротивления. При  > 500 - доквадратичная зона сопротивления.

По формуле  определяем коэффициент потерь на трение .

;

Определяем гидравлические потери в трубопроводе 8

 м.

Принимаем окончательно  м.

2.         Расчет дополнительного контура

1. Разбиваем сложный трубопровод на 5 простых трубопроводов.

2. Рассчитываем и строим характеристики трубопроводов 9, 10, 11, 12 и 13.

Методика расчёта представлена в таблицах 4 (для трубопровода 9), 5 (для трубопровода 10), 6 (для трубопроводов 11 и 13) и 7 (для трубопровода 12).

Таблица 4 Расчет характеристики трубопровода 9

Наименование величины	Расчетная формула	Числовое значение
1. Расход жидкости ,	Принимаем	10×10-3	20×10-3	30×10-3	40×10-3
2. Скорость движения жидкости ,		0,19	0,38	0,57	0,76
3. Число Рейнольдса		134822	269644	404466	539288
4. Относительная шероховатость
5. Комплекс		260	521	781	1041
6. Область сопротивления		Докв.	Кв.	Кв.	Кв.
7. Коэффициент потерь на трение	переходная область	0,024
	квадратичная область		0,023	0,023	0,023
8. Суммарный коэффициент местных потерь в трубопроводе 9		36,5	36,5	36,5	36,5
9. Гидравлические потери , м в трубопроводе 9		0,92	3,53	7,96	14,15

Таблица 5 Расчет характеристики трубопровода 10

Наименование величины	Расчетная формула	Числовое значение
1. Расход жидкости ,	Принимаем	10×10-3	20×10-3	30×10-3	40×10-3
2. Скорость движения жидкости ,		0,13	0,26	0,39	0,51
3. Число Рейнольдса		112192	224384	336575	440137
4. Относительная шероховатость
5. Комплекс		178	356	534	699
6. Область сопротивления		Докв.	Докв.	Кв.	Кв.
7. Коэффициент потерь на трение	переходная область	0,024	0,024
	квадратичная область			0,022	0,022
8. Суммарный коэффициент местных потерь в трубопроводе 10		42,5	42,5	42,5	42,5
9. Гидравлические потери , м в трубопроводе 10		0,397	1,589	3,3	5,65

Таблица 6 Расчет характеристики трубопроводов 11 и 13

Наименование величины	Расчетная формула	Числовое значение
1. Расход жидкости ,	Принимаем	10×10-3	20×10-3	30×10-3	40×10-3
2. Скорость движения жидкости ,		0,3	0,59	0,89	1,19
3. Число Рейнольдса		170137	334603	504740	674877
4. Относительная шероховатость
5. Комплекс		411	808	1219	1630
6. Область сопротивления		Докв.	Кв.	Кв.	Кв.
7. Коэффициент потерь на трение	переходная область	0,025
	квадратичная область		0,024	0,024	0,024
8. Суммарный коэффициент местных потерь, в трубопроводе 11 в трубопроводе 13
		35
		26
9. Гидравлические потери , м в трубопроводе 11 в трубопроводе 13
		2,65	9,88	22,49	40,22
		1,94	7,25	16,51	29,52

Таблица 7 Расчет характеристики трубопровода 12

Наименование величины	Расчетная формула	Числовое значение
1. Расход жидкости ,	Принимаем	10×10-3	20×10-3	30×10-3	40×10-3
2. Скорость движения жидкости ,		0,29	0,57	0,86	1,14
3. Число Рейнольдса		167644	329507	497151	659014
4. Относительная шероховатость
5. Комплекс		397	781	1178	1562
6. Область сопротивления		Докв.	Кв.	Кв.	Кв.
7. Коэффициент потерь на трение	переходная область	0,025
	квадратичная область		0,024	0,024	0,024
8. Суммарный коэффициент местных потерь, в трубопроводе 12		29	29	29	29
9. Гидравлические потери , м в трубопроводе 12		2,05	7,64	17,4	30,58

3. Для участка состоящего из трубопроводов 9 и 10, строим кривую гидравлических потерь путем сложения ординат характеристик трубопроводов 9 и 10 (гидравлические потери ) при одинаковых абсциссах (расходы ).

4. Для участка состоящего из трубопроводов 9, 10 и 11, строим кривую гидравлических потерь. С этой целью суммируем абсциссы кривых гидравлических потерь (расходы ) трубопровода 11 и участка трубопроводов 9 и 10 при одинаковых ординатах (напорах).

5. Для участка состоящего из трубопроводов 12 и 13, строим кривую гидравлических потерь путем сложения абсцисс характеристик трубопроводов 12 и 13 (расходы ) при одинаковых ординатах (гидравлические потери ).

6. Находим гидравлические потери в дополнительном контуре.

м.

7.;

 м.

Список используемой литературы

1. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. – М.: Машиностроение, 1982. – 423с.

2. Водяные тепловые сети: Справочное пособие по проектированию/ И.В. Белянкина, В.П. Витальев, Н.К. Громов и др.; Под ред. Н.К. Громова, Е.П. Шубина. – Энергоатомиздат, 1988. – 376 с.