Постановка задачиВыполнить гидравлический расчет трубопровода показанного на рисунке

1. 
   Определить Н_нас=Р_вх, d₃, d_4, если Q₃=1,5Q₄.
   
2. 
   Как изменяться расходы при изменении вязкости в 1,3раза (увеличиться).
   

Исходные данные:Проектный расход, Q=400м³/часПерекачиваемая жидкость:вязкость ν=30∙10^-6м²/с. плотность ρ=830кг/м³Температура перекачки­­____эквивалентная шероховатость Δ=0,02ммРисунок 1 - Принципиальная схема перекачки нефтиТаблица 1 - Исходные данные

№	l, м	d, мм	zн,м	zк,м	рн, кПа	рк,кПа	Q,м3/ч	Примечание
1	130	275	Z1=2	Z=0	P01=100	Pвх-?	400
2	170	250	Zвых=0	ZK	Pвых=1200	РK	400
3	220	?	ZK	Z3=8	РK	P03=120
4	220	?	ZK	Z4=8	РK	P04=120

Решение:Перевод в СИ: м³/ч=0,11111 м³/сДанную схему можно разбить на 4 простых трубопровода, причем трубопровод 1 (l₁, d₁) является всасывающим и рассчитывается отдельно от сложного трубопровода, состоящего из трубы 2 (l₂, d₂

---

), трубы 3 (l₃, d₃), трубы 4 (l₄, d₄) .

Составим уравнение Бернулли для трубопровода 1, относительно плоскости отсчета, проведенной через свободную поверхность жидкости в первом резервуаре. При этом начальное сечение соответствует свободной поверхности жидкости в первом резервуаре, а конечное сечение – на входе в насос.

,

где z₁ – высотная отметка начального сечения;

р₁ – избыточное давление на свободной поверхности в первом резервуаре;

z_вх – высотная отметка входа в насос;

р_вх – избыточное давление на входе в насос;

Σh₁ – суммарные потери напора в первом трубопроводе.

Это уравнение позволяет определить р_вх при известном расходе или, при известном р_вх, определить расход (задача второго типа на расчет простого трубопровода).

_{Давление на входе в насос:}



Определим число Рельнодса:



где кинематическая вязкость жидкости.

Т.к

Значение определяется по формуле Блазиуса (область гидравлически гладких труб):



мм – эквивалентная шероховатость

Потери напора:



м

где - коэф-т сопротивления входа.

- коэф-т сопротивления вентиля.

---

Па

=87,88кПа

Составим систему уравнений Бернулли и уравнений расходов для разветвленной части трубопроводной сети.

Для трубопровода 2:

,

Обозначая , преобразуем уравнение к виду:

,

или

.

Для трубопровода 3:

.

Для трубопровода 4:



Уравнения расходов:





Полученные уравнения сведем в систему:



Определим напор в точке K из уравнения

Определим число Рейнольдса:



Т.к

Значение определяется по формуле Блазиуса (область гидравлически гладких труб):



Потери напора:



м

где - коэф-т сопротивления вентиля

м

Т.к расходы следовательно

м³/с

м³/с

Т.к в заданной схеме трубопроводов, надо определить диаметры трубопровода 3. В этом случае составляется уравнение Бернулли для трубопровода 3:

,

В соответствии с этими уравнениями решаем задачу третьего типа на расчет простого трубопровода (определение диаметра).

---

Для примера приведем расчет для мОпределим число Рейнольдса:Т.к Значение определяется по формуле Альтшуля (переходная область):Потери напора: м_{Аналогично рассчитываем для других диаметров.}Таблица 2 - Расчет трубопровода 3

,мм	50	60	70	80	90	100	110	120
Re	56 591	47 159	40 422	35 370	31 440	28 296	25 723	23 580
λ	0,0220	0,0226	0,0232	0,0231	0,0238	0,0244	0,0250	0,0255
,м	6062,51	2536,47	1225,87	642,98	379,00	239,43	160,67	113,82

Рисунок 2 - Характеристика трубопровода 3Находим точку пересечения график с м.Опускаем перпендикуляр на ось d и находим d₃=0,11м=110ммПринимаем d₃=110ммАналогично для трубопровода 4Для примера приведем расчет для мОпределим число Рейнольдса:

---

Т.к Значение определяется по формуле Блазиуса (область гидравлически гладких труб):Потери напора: м_{Аналогично рассчитываем для других диаметров.}Таблица 3 - Расчет трубопровода 4

,мм	50	60	70	80	90	100	110	120
Re	37 722	31 435	26 944	23 576	20 957	18 861	17 146	15 717
λ	0,0238	0,0246	0,0247	0,0255	0,0263	0,0270	0,0276	0,0283
,м	2914,55	1231,00	588,56	323,93	195,08	127,00	88,60	65,77

Рисунок 3 - Характеристика трубопровода 4Находим точку пересечения график с м.Опускаем перпендикуляр на ось d и находим d₄=0,095м=95мм. Принимаем d₄=95мм

2. 
   Как изменяться расходы при изменении вязкости в 1,3 раза
   

м²/с кинематическая вязкость жидкости.Построим график уравнений трубопроводов 2,3 и 4 в координатах Н-Q.Трубопровод 2:Таблица 4 - Расчет трубопровода 2

,м3/с	0	0,02	0,04	0,06	0,08	0,1	0,12	0,14	0,16
Re	0	2 612	5 224	7 835	10 447	13 059	15 671	18 282	20 894
λ	0	0,0443	0,0372	0,0336	0,0313	0,0296	0,0283	0,0272	0,0263
	147,38	147,08	146,35	145,25	143,82	142,06	139,99	137,63	134,97

---

Смотрите также файлы

• Сравнительная региональноэкономическая характеристика Центрального и Уральского федеральных округов.docx

• 01Д02К07Д08Д 76. 01. 2Д76. 01.docx

• 24 ноября губернатор подарил 16летнему пианистувиртуозу квартиру в Ростове.docx

• Министерство здравоохранения Тверской области.docx

• I. Нефропатии двустороннее диффузное поражение почек и ii.doc