- •Замечания руководителя Содержание
- •Введение
- •1.Гидравлический расчет трубопровода.
- •1.1 Выбор основной магистрали
- •1.2 Определение диаметров труб основной магистрали
- •1.4 Расчет ответвлений
- •1.5 Компенсация невязки
- •1.6 Расчет всасывающей магистрали
- •2. Гидравлический расчет короткого трубопровода.
- •2.1 Расчет потерь напора на трение
- •2.2 Определение потерь напора на местных сопротивлениях
- •2.3 Суммарные потери напора в трубопроводе
- •3. Газодинамический расчет сопла Лаваля.
- •3.1. Расчет параметров торможения.
- •3.2. Расчет параметров газа в критическом сечении.
- •3.3. Расчет параметров газа во входном сечении.
- •3.4. Расчет параметров газа в выходном сечении.
- •3.5. Расчет параметров газа в дополнительных сечениях.
- •3.6. Геометрический расчет сопла.
- •3.7. Результаты газодинамического и геометрического расчетов сопла Лаваля.
- •4. Местные сопротивления и расчет трубопроводов. Потери напора в местных сопротивлениях.
- •Список литературы .
2. Гидравлический расчет короткого трубопровода.
d = 0,81м
d = 2,46м
d = 0,15м
l = 8 м
резкое расширение
l = 2 м
задвижка
l = 9 м
конфузор 250
Рис. 2.1.
Гидравлический расчет короткого трубопровода состоит из определения суммарных потерь напора на трение и местных сопротивлениях, длин начальных участков трубопроводов.
2.1 Расчет потерь напора на трение
Скорость жидкости Wi, м/с. на участке определим из уравнения неразрывности:
, (2.1)
где - плотность жидкости;
- площадь сечения трубы на участке, м2;
- массовый расход жидкости, кг/с.
Площадь сечения трубы Fi, м2 на участке определит по формуле:
, (2.2)
;
;
;
Чтобы определить коэффициент Дарси необходимо выяснить, какой реализуется режим течения на данном участке. Найдем число Рейнольдса Re, по формуле:
, (2.3)
где кинетический коэффициент вязкости, м2/с.
Первый и второй участки являются Область ламинарного течения ( ). В этом случае справедлива формула Пуазейля
;
Здесь коэффициент зависит только от Re, однако граница области для каждой данной трубы зависит от ;
Δ=0,0007 м;
Третий участок является областью участки являются областью гладкостенного режима течения и область гидравлически гладких труб ( , где Δ- средняя высота выступа шероховатости). В этой области вязкий подслой, в котором течение практически можно считать ламинарным, полностью закрывает выступы шероховатости стенки и движение турбулентного ядра потока происходит как бы в гладкой трубе. Для коэффициента гидравлического трения справедлива формула Блазиуса:
Потери на трение на участках , м. определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:
, (2.6)
где - скорость жидкости на участке, м/с;
- диаметр участка, м;
- длина участка, м;
- коэффициент гидравлического трения.
Суммарные потери напора H∑, м. на трение составят:
, (2.7)
.
2.2 Определение потерь напора на местных сопротивлениях
Потери напора , м. на местном сопротивлении находим по формуле Вейсбаха:
, (2.8)
где - коэффициент потерь на местном сопротивлении;
- скорость потока на местном сопротивлении, м/с.
Суммарные потери напора HM∑ , м. на местных сопротивлениях
, (2.9)
.
2.3 Суммарные потери напора в трубопроводе
Суммарные потери напора H∑, м. в трубопроводе складываются из потерь на трение и местных сопротивлениях
, (2.10)
где НтрΣ- суммарные потери на трение, м;
НмΣ- местные потери, м.
;
Так как
Вывод: Т.к. , то данный трубопровод считается гидравлически длинным, в противном случае- гидравлически коротким
Начальные участки труб.
Если же организован плавный вход, то развивается ламинарный пограничный слой и в диапазоне чисел Рейнольдса можно использовать соотношение
(3.14)
.
Коэффициент гидравлического трения начального участка трубы (канала) больше, чем той части трубы (канала), где течение стабилизировалось.
Для ламинарного изотермического течения
. (3.16)
.