Отчет по ЛР №2 по численным методам «Расчет характеристики сети насосной установки». Вариант 4

ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ»

в г. Смоленске.

Кафедра промышленной

теплоэнергетики

Лабораторная работа №2

по численным методам

«Расчет характеристики сети насосной установки».

Студент:	Баранов Д. А. Кухаренко М. И.
Группа:	ЭО-12
Преподаватель:	Новиков Г. Ю.
Вариант:	4

Смоленск 2014

Цель работы:

Используя полученные навыки программирования, определить характеристику водонапорной сети при движении жидкости в системе последовательно соединенных стальных трубопроводов.

Задание:

1.Изучить указания к выполнению данной лабораторной работы.

2.Вывести формулы потерь гапора и определить необходимые данные для построения зависимости h_сети=f(Q)

3.Разработать блок-схему, программу и провести расчеты на ЭВМ.

4.Обработать результаты и оформить отчет согласно требованиям, предъявляемым к оформлению отчета.

Исходные данные

Вари- ант	№ схемы	p1, атм	p2, атм	Z1, м	Z2, м	l1, м	l2, м	l3, м	d1, мм	d2, мм	d3, мм	Δ	ξ1	ξ2
4	2	2	2	4	28	450	410	370	102	83	73	1,20-1,00	0,4	0,3-1

Основные формулы:

Потери по длине (формула Дарси-Вейзбаха):

Где λ–коэффициент гидравлического трения;

l–длина участка;

w–скорость течения жидкости в трубопроводе;

d–диаметр трубопровода на участке

Определение скорости на участке:

Число Рейнольдса:

Где v – коэффициент кинематической вязкости v=5.5·10^-7 м²/с

Если Re<2300

Если 2300<Re<Re_пред

Если Re>Re_пред

Местные потери:

Где ξ_м– коэффициент местного сопротивления.

Потребный напор в общем случае можно записать:

Где Z₁,Z₂–относительная высота насосной станции и потребителя соответственно; Р₁,Р₂–давление.

Программа:

Program lab2;

uses crt;

var

i,j,Z2,Z1,P1,P2:integer;

q:array[1..27] of real;

L:array[1..5] of integer;

d:array[1..5] of real;

dzeta:array[1..5] of integer;

w:array[1..27] of real;

Hm:array[1..27] of real;

Hr:array[1..27] of real;

lambda:array[1..27] of real;

Hc:array[1..27] of real;

Re:array[1..27] of real;

Rep:array[1..27] of real;

S:array[1..5] of real;

v,delta:real;

begin

delta:=1/1000;

v:=5.5/10000000;

Z1:=1;

Z2:=14;

P1:=1;

P2:=2;

L[1]:=1000;

L[2]:=800;

L[3]:=750;

L[4]:=750;

L[5]:=800;

d[1]:=127/1000;

d[2]:=114/1000;

d[3]:=95/1000;

d[4]:=95/1000;

d[5]:=95/1000;

dzeta[1]:=0;

dzeta[2]:=3;

dzeta[3]:=3;

dzeta[4]:=1;

dzeta[5]:=7;

for j:=1 to 5 do

S[j]:=(3.14*d[j]*d[j])/4;

For i:=1 to 27 do

q[i]:=i/3600;

for i:=1 to 27 do

for j:=1 to 5 do begin

w[i]:=q[i]/S[j];

Re[i]:=w[i]*d[j]/v;

Rep[i]:=(586*d[j])/delta;

if Re[i]<2300 then lambda[i]:=64/Re[i]

else

if Re[i]<Rep[i] then lambda[i]:=0.11*exp(0.25*ln(delta/d[j]+68/Re[i]))

else

if Re[i]>Rep[i] then lambda[i]:=0.11*exp(0.25*ln(delta/d[j]));

end;

for i:=1 to 27 do

writeln('w',[i],'=',w[i]:4:4 ,' ', 'Re=',Re[i]:4:4);

For i:=1 to 27 do

for j:=1 to 5 do begin

Hr[i]:=(lambda[i]*L[j]*w[i]*w[i])/(d[j]*2*9.81);

Hm[i]:=dzeta[j]*w[i]*w[i]/2/9.81;

Hc[i]:=(Z2-Z1)+(P1-P2)/(1000*9.81)+Hr[i]+Hm[i];

end;

for i:=1 to 27 do

writeln('Hc',[i],'=',Hc[i]:5:5);

end.

Блок-схема к программе:

начало

delta:=1/1000;v:=5.5/10000000;Z1:=1;Z2:=14;P1:=1;P2:=2;L[1]:=1000;L[2]:=800;L[3]:=750;L[4]:=750;L[5]:=800;d[1]:=127/1000;d[2]:=114/1000;d[3]:=95/1000;d[4]:=95/1000;d[5]:=95/1000;dzeta[1]:=0;dzeta[2]:=3;dzeta[3]:=3;dzeta[4]:=1;dzeta[5]:=7;

I:27

J:5

w[i]:=q[i]/S[j];

Re[i]:=w[i]*d[j]/v;

Rep[i]:=(586*d[j])/delta;

if Re[i]<2300 then lambda[i]:=64/Re[i]

else

if Re[i]<Rep[i] then lambda[i]:=0.11*exp(0.25*ln(delta/d[j]+68/Re[i]))

else

if Re[i]>Rep[i] then lambda[i]:=0.11*exp(0.25*ln(delta/d[j]));

end;

i:27

J:5

Hr[i]:=(lambda[i]*L[j]*w[i]*w[i])/(d[j]*2*9.81);

Hm[i]:=dzeta[j]*w[i]*w[i]/2/9.81;

Hc[i]:=(Z2-Z1)+(P1-P2)/(1000*9.81)+Hr[i]+Hm[i];

вывод

конец

Построение графика функции h_сети(Q)

Сведем полученные данные в таблицу для наглядности и построим график зависимости h_сети((Q)

Hсети , м	Q , м3/час
13,02795	1
13,10461	2
13,22902	3
13,40108	4
13,62075	5
13,88803	6
14,20291	7
14,56539	8
14,92743	9
15,37957	10
15,8793	11
16,42663	12
17,02155	13
17,66406	14
18,35416	15
19,09186	16
19,87716	17
20,71004	18
21,59052	19
22,51859	20
23,49426	21
24,51752	22
25,58837	23
26,70682	24
27,87286	25
29,08649	26
30,34772	27

Вывод:

Определили характеристику водонапорной сети, произвели все необходимые вычисления на ЭВМ, составили программу и блок-схему. По полученным данным построили зависимость потерь от напора. Произвели анализ данных.