2.7 Основы расчёты в трубопроводах при равномерной раздаче расхода по пути.

Если на участке трубопровода длиной I имеется путевой расход воды , то на единицу длины расходуется воды / I. Расход воды, движущейся дальше по трубопроводу, называют транзитным .

Через сечение 1-1 (рис. 1.49) будет проходить расход

Q= + (l-x) или Q =( + ) - x.

На бесконечно малом участке трубы потери напора

d = dx или d = (( + ) - )² dx.

На всей длине

= ( ² + + 1/3 S ²).

При непрерывной раздаче воды потери напора в 3 раза меньше, чем при сосредоточенном расходе в конце трубы.

Для определения расхода удобнее пользоваться формулой

Q = + ,

где - коэффициент эквивалентности принимаемый равным 0,5.

2.8. Основные формулы для гидравлического расчёта трубопровода.

Потери напора в трубопроводе слагаются из потерь на трение по длине и поткрь на преодоление местных сопротивлений, т.е = + .

Потери напора по длине трубопроводов определяют по формуле Дарси-Вейсбаха:

= * = ,

где – коэффициент сопротивления трения по длине l; - расчётный внутренний диаметр труб; - средняя скорость движения жидкости, м\с; – гидравлический радиус.

Если для круглой трубы определить скорость движения жидкости: = , то потери напора по длине можно вычислить по формуле: = l , где = * – удельное сопротивление, т.е. сопротивление 1 м трубопровода.

Сопротивление по всей длине l трубопровода составит = и тогда = .

Потери напора на единицу длины трубопровода называют гидравлическим уклоном і, т.е. і= = = .

Значения поправочного коэффициента изменяются от 1 до 1,4 при изменении скорости от 1,2 до 0,2 м/с. Поправочный коэффициент определяют по формуле: = 0,852 (1+ )^0.3.

Потери напора на преодоление местных сопротивлений определяют по формуле h_м =

Расход можно определить из уравнения: = . Для определения расхода и скорости жидкости, протекающей по трубопроводуу, пользуются также ( преимущественно для каналов и труб некруглого сечения) уравнением Шези: V=C

Диаметр трубопровода определяют в зависимости от расхода перекачиваемой жидкости и скорости её движения по формуле: d= = 1.13

2.9 Частные виды местных сопротивлений

Постепенное расширение потока

Постепенное сужение потока

2.10 Потери давления в местных сопротивлениях

Виды сопротивлений:

Решение многих практических задач гидравлики сводится к установлению зависимостей, определяющей изменение скорости и давления по длине потока. Для этого могут быть использованы:

уравнения постоянства расхода (уравнение неразрывности потока)

уравнение Бернулли

Эти уравнения обычно имеют 3 неизвестные:V, p, hпот , поэтому для решения этой задачи необходимо иметь 3-е уравнение.

В качестве 3-го уравнения используют зависимость потерь давления от скорости и ряда других факторов.

Потери давления потока вызываются сопротивлениями двух видов:

сопротивление по длине, обусловленное силами трения

местными сопротивлениями, обусловленное изменением скорости потока по величине и направлению Потери давления по лине трубопровода определяются по формуле:

Дарси-Вейсбаха где, -потери давления на трение (м), - длина трубы (м), - гидравлический коэф. трения (величина безразмерная), d – диаметр в свету (м), V – средняя скорость потока жидкости (м\с), g – ускорение свободного падения (м\с2)

Местные потери – формула Вейсбаха , где - потери давления в местных сопротивлениях, - коэф. местного сопротивления (величина безразмерная)

V – средняя скорость потока жидкости (м\с)