Курсовая работа: Гідравлічні трубопроводи

, (14)

або

. (15)

3 . Гідравлічний розрахунок простого довгого трубопроводу

Як наголошувалося раніше, місцевими втратами опору у разі довгих трубопроводів звичайно нехтують, іноді не враховують і швидкісний натиск, причому вважають, що напірна лінія практично співпадає з п'єзометричною.

Мал. 2

Розглянемо умови сталого руху рідини по трубопроводу, що сполучає два резервуари А і В (мал. 6.2). Намітимо площину порівняння 0–0, як показано на кресленні. Напишемо рівняння Бернуллі для перерізів 1–1 і 2–2, співпадаючих з рівнями рідин в резервуарах А і В:

.

При значних площах живих перерізів потоку в резервуарах швидкості в цих перерізах будуть малі, а різниця близька до нуля. Тоді .

Отже, різниця рівнів Н в двох даних резервуарах повністю витрачається на подолання опорів в трубопроводі.

Таке положення має місце за наявності резервуару В (коли закінчення рідини виходить під рівень). У разі ж закінчення рідини з трубопроводу в атмосферу одержуємо дещо іншу картину.

Якщо простий трубопровід складається з труб різного діаметру (мал. 3), то в цьому випадку загальна втрата опору Σh_f розділяється нерівномірно по довжині трубопроводу, а п'єзометрична лінія є суцільною ламаною лінією.

Застосуємо залежність (14) до розрахунку простого трубопроводу з послідовним з'єднанням труб різного діаметру (мал. 3).

Причому швидкісним натиском нехтуватимемо. Діаметри труб і довжини окремих ділянок відомі.

Мал. 3

Отже, ми можемо визначити їх витратні характеристики. Напишемо для кожної ділянки трубопроводу рівності

; ;.

де h_f1 , h_f2 , h_f3 – втрати опору по довжині на ділянці трубопроводу з довжинами l₁ , l₂ , l₃ , діаметрами d₁ , d₂ , d₃ і витратними характеристиками К₁ , К₂ , К₃ .

Загальні втрати опору по довжині трубопроводу рівні сумі втрат опору на окремих його ділянках: h_f = h_f1 + h_f2 + h_f3 або

,

,

звідки

. (16)

Позначивши постійну величину, що характеризує пропускну спроможність даного трубопроводу, через

остаточно одержимо

, (17)