1.5. Расчет коэффициента трения для нагнетательного и всасывающего трубопровода

Так как Re > 2320, коэффициент трения определяется по графику Г. А. Мурина или рассчитывается по формуле А. Д. Альтшуля:

, (5)

где – коэффициент трения;

– абсолютное значение эквивалентной шероховатости, м.

Выбираем для трубопровода стальные цельносварные трубы с незначительной коррозией. В этом случае согласно справочным данным абсолютное значение эквивалентной шероховатости составит Δ = 0,2 мм = 0,2 ∙ 10^–3 м (таблица А.4 [1]). Тогда коэффициент трения для всасывающего трубопровода равен:

;

для нагнетательного трубопровода:

.

1.6. Определение длины нагнетательного трубопровода

Запишем уравнение Бернулли для сечений 3-3 и 4-4 (рис. 1):

.

За плоскость сравнения возьмем сечение 3–3, тогда:

;

;

;

– скорость движения жидкости в нагнетательном трубопроводе.

.

.

Тогда потери в нагнетательной линии составят:

.

Длину нагнетательного трубопровода определим из формулы для расчета потерь напора:

, (6)

где – длина нагнетательного трубопровода, м;

– сумма коэффициентов местных сопротивлений на нагнетательной линии.

На нагнетательной линии имеются следующие местные сопротивления:

- 3 отвода под углом 90º;

- 1 кран;

- выход из трубопровода в емкость В.

Тогда сумма коэффициентов местных сопротивлений для нагнетательного трубопровода рассчитывается следующим образом:

,

где – коэффициент местного сопротивления для отвода на 90°;

– коэффициент местного сопротивления для крана;

– коэффициент местного сопротивления для выхода из трубы.

Определим по справочным данным коэффициенты местных сопротивлений (таблица А.3 [1]).

Примем отношение радиуса изгиба трубы к диаметру трубопровода R₀/d₂ = 3, тогда

.

где А – коэффициент зависящий от угла поворота трубопровода, для поворота на 90º А = 1;

В – коэффициент зависящий от отношения R₀/d₂, для отношения R₀/d₂ = 3 В = 0,13.

Для крана с диаметром проходного сечения более 50 мм (d₂ = 87 мм) = 2.

Для выхода из трубы  = 1.

.

Тогда длина нагнетательного трубопровода составит:

.

1.7. Определение потерь напора во всасывающем трубопроводе

Расчет потерь напора для всасывающего трубопровода производится аналогично расчету потерь напора в нагнетательном трубопроводе по формуле (6):

.

На всасывающей линии имеются следующие местные сопротивления:

– 2 отвода под углом 90º;

– вход в трубопровод из емкости А.

Тогда сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающего трубопровода рассчитывается следующим образом:

,

где – коэффициент местного сопротивления для входа в трубу.

Определим по справочным данным коэффициенты местных сопротивлений (таблица А.3 [1]).

Примем отношение радиуса изгиба трубы к диаметру трубопровода R₀/d₁ = 3, тогда

.

Для входа в трубу с острыми краями = 0,5.

Вычислим сумму коэффициентов местных сопротивлений для всасывающего трубопровода

.

Потери напора на всасывающем трубопроводе равны:

м.