5. Расчёт гидравлической сети. Первая итерация.

Первоначально принимаем распределение объемных расходов по ветке в соотношении как 1/4 и 3/4:

5.1. Определение коэффициентов сопротивления для отводов, тройников, внезапных сужений и расширений.

5.1.1. Методика определения коэффициентов сопротивлений

а) Определение коэффициента сопротивления отвода

1. Определяется расход Q в данной ветви. Для этого находится в расчетной схеме гидравлической цепи (рис. 4.1.) необходимый отвод, определяется номер ветви и соответственно номер расхода. Значение расхода принимается в п. 5.

2. Определяется скорость потока по формуле:

;

3. Число Рейнольдса находится как

где - кинематическая вязкость для воды при t = .

Определяется режим течения

Если , то режим течения ламинарный;

если , то режим течения турбулентный.

4. Для ламинарного режима коэффициент сопротивления трения определяется по формуле . Для турбулентного режима коэффициент сопротивления трения определяется по формуле Альтшуля:

, где - относительная шероховатость трубопроводов, тогда .

5. - выбираем из справочника [1]:

при (относительный радиус поворота) и имеем

6. Определим :

при ,

7. Коэффициент местного сопротивления отвода определяется по формуле:

,

где А₁ - коэффициент, учитывающий влияние угла изогнутости отвода ; В₁ - коэффициент, учитывающий влияние относительного радиуса закругления отвода ; С₁ - коэффициент, учитывающий влияние относительной вытянутости поперечного сечения отвода.

При A₁=1,0, при B₁=0.17 и для круглого сечения С₁=1,0

,

8. Коэффициент сопротивления отвода определяется по формуле:

где - коэффициент сопротивления трения поворота,

R- радиус поворота отвода, δ – угол поворота в градусах,

- коэффициент местного сопротивления.

б) Определение сопротивлений приточного тройника

рис.5.1. Тройник приточный.

1. Находим отношение . Для этого находим в расчетной схеме гидравлической цепи (рис 4.1.) необходимый нам тройник, определяем номера ветвей бокового ответвления и прохода и соответственно номера расходов. Значения расходов и диаметров приведены в п. 5.

2. По табл. справочника [1] определяем и :

- коэффициент сопротивления бокового ответвления, приведённый к скорости в сборном рукаве тройника;

- коэффициент сопротивления прямого прохода, приведённый к скорости в сборном рукаве тройника ( не зависит от отношения F_Б/F_C);

3. Коэффициент сопротивления бокового ответвления для приточного тройника, приведенный к средней скорости в боковом ответвлении определяется из соотношения:

4. Коэффициент сопротивления прохода для приточного тройника, приведенный к средней скорости в проходе определяется из соотношения:

в) Определение сопротивлений вытяжного тройника

рис. 5.2. Тройник вытяжной.

1. Находим отношение . Для этого находим в расчетной схеме гидравлической цепи (рис 4.1.) необходимый нам тройник, определяем номера ветвей бокового ответвления и прохода и соответственно номера расходов. Значения расходов и диаметров приведены в п. 5.

2. По табл. справочника [1] определяем и поправочный коэффициент А

3. - коэффициент сопротивления бокового ответвления, приведенный к скорости в сборном рукаве;

4. По табл. справочника [1] определяем коэффициент сопротивления прямого прохода

5. Коэффициент сопротивления бокового ответвления для вытяжного тройника, приведенный к средней скорости в боковом ответвлении определяется из соотношения:

6. Коэффициент сопротивления прохода для вытяжного тройника, приведенный к средней скорости в проходе определяется из соотношения:

г) Определение сопротивления внезапного сужения

рис.5.3. Внезапное сужение.

Коэффициент сопротивления внезапного сужения определяется по формуле: .

1. Определяем значение расхода Q ветки, где трубопровод внезапно сужается

2. Определяем скорость потока по формуле

3. Находим число Рейнольдса как

4. Т.к. в расчетах всегда, то коэффициент сопротивления внезапного сужения определяется по формуле:

, где , а .

5. Коэффициент сопротивления трения:

6.

д) Определение сопротивления внезапного расширения

рис.5.4. Внезапное расширение.

Коэффициент внезапного расширения определяют по формуле: .

1. Определяем значение расхода Q ветки, где трубопровод внезапно расширяется

2. Определяем скорость потока по формуле

3. Находим число Рейнольдса как

4. Т.к. в расчетах всегда, то коэффициент внезапного расширения определяют по формуле:

, где , ,а .

5. Коэффициент сопротивления трения:

6.