Основные задачи расчета простого трубопровода

Задача 1.

Исходные данные: расход (Q), давление (р₂), свойства жидкости (r, n), геометрические характеристики трубы (L, d,Dz), шероховатость трубы (D), известны местные сопротивления (z или L_экв). Найти потребный напор (Н_потр).

Алгоритм решения:

1) скорость течения v = Q/s, где s = pd²/4 – площадь живого сечения круглой трубы;

2) режим течения Re = vd/n;

3) относительная шероховатость D = D/d;

4) коэффициент гидравлического трения l = f(Re, D);

5) суммарные потери Sh_пот. = КQ^m;

6) потребный напор Н_потр. = Н_ст. + Sh_пот., где Н_ст = Dz + р₂/rg – статический напор.

Задача 2.

Исходные данные: давление (р₂), свойства жидкости (r, n), геометрические характеристики трубы (L, d, Dz), шероховатость трубы (D), местные сопротивления (z или L_экв), потребный напор (Н_потр). Найти расход (Q).

Алгоритм решения:

1) Н_ст = Dz + р₂/rg;

2) Sh_пот. = Н_потр.- Н_ст ;

3) Далее решаем методом последовательных приближений.

Предполагаем, что l₁ = 0,01 – первое приближение.

Основываясь на свойствах жидкости, предполагаем, что режим течения турбулентный. Тогда Q₁ = . Q₁ ® v₁® Re₁ ® l₁¢.

Уточняем режим течения и сопоставляем l₁ и l₁¢.

Делаем приближения до сходимости l с заданной погрешностью (<5%).

Задача 3.

Исходные данные: давление (р₂), свойства жидкости (r, n), геометрические характеристики трубы (L, Dz), шероховатость трубы (D), местные сопротивления (z или L_экв), расход (Q), потребный напор (Н_потр).

Найти диаметр трубы (d).

Алгоритм решения:

1) Sh_{пот.зад.} = Н_потр.- Н_ст = Н_потр.- (Dz + р₂/rg);

2) применим графо-аналитический способ решения.

Задаваясь рядом стандартных значений d_i , строим график зависимости Sh_пот. = f(d).

v_i = Q_i / s_i = 4Q_i /pd_i ² ® Re_i ® l _i ® _{пот i}

По этой кривой определяем d_исх , округляем его до ближайшего стандартного значения и уточняем Н_потр.