Курсовая работа: Расчет стального газопровода

(3.6)

3)Перерасчет скорости газа по полученному диаметру. По схеме газопровода видно, что он состоит из трех участков, причем скорости второго и третьего участков равны, так же расход первого участка делится поровну между двумя последующими:

(3.7)

(3.8)

4)Определение динамической вязкости для заданной температуры:

(3.9)

5)Определение кинематической вязкости:

(3.10)

6) Теперь можно определить режим движения жидкости. Количественной мерой режима движения жидкости является так называемое число Рейнольдса . Его численное значение зависит от соотношения трёх величин: расхода или средней скорости потока W, его поперечных размеров, в частности диаметра d (если рассматривается круглый газопровод), и вязкости жидкости :

(3.11)

Число является безразмерной величиной, в этом можно убедиться, подставив в выражение (3.11) размерности величин:

Границей перехода из одного режима в другой считается значение =2320, его называют критическим режимом. При режим движения ламинарный, при - турбулентный режим.

В промышленных газопроводах несжимаемые жидкости и газы в большинстве случаев движутся в турбулентном режиме (при тех скоростях, которые обычно приняты в этих газопроводах). Лишь в редких случаях приходится иметь дело с чисто ламинарным режимом.

7) Число Re определяет так же величину ламинарного подслоя в турбулентном потоке. С увеличением Re толщина подслоя уменьшается. Зависимость между Re и ориентировочно описывается следующей формулой

(3.12)

Влияние ламинарного подслоя зависит от соотношения между его толщиной и характеристиками шероховатости стенки. Когда много больше средней величины выступов шероховатости, частицы жидкости ядра потока не соприкасаются со стенкой. Такие трубы носят название гидравлически гладких. Если меньше абсолютной шероховатости, то частицы, обладающие высокой скоростью, непосредственно соприкасаются с выступами. Такие трубы называют гидравлически шероховатыми.

3.3 Расчёт местных потерь напора

Помимо потерь напора на трение, которые имеют место по всей длине трубопровода, при движении жидкостей и газов возникают потери напора в местах локальных возмущений потока, вызванных разного рода изменениями в направлении движения жидкости, изменениями сечения, наличием преград на пути движения и т.д.. Эти потери носят название местных потерь напора, а причины, их вызывающие, называются местными сопротивлениями.

Практически величина местных потерь прямо пропорциональна динамическому напору в данном сечении потока:

(3.13)

где - коэффициент местного сопротивления, характеризующий данное сопротивление.

Важная особенность состоит в том, что для геометрических подобных и одинаково расположенных относительно потока местных сопротивлений при не слишком малых значениях числа значения одинаковы. Поэтому, установив опытным путём значение для некоторого местного сопротивления, можно полученную величину использовать затем для расчёта на всех геометрически подобных местных сопротивлениях. Кроме этого можно пользоваться следующей формулой:

(3.14)

8) Общие потери напора в газопроводе, включая потери на трение и местные потери, находят суммированием:

(3.15)

где - сумма потерь напора на всех местных сопротивлениях на данном газопроводе; - суммарный коэффициент местных сопротивлений.

9). Коэффициент трения определяется:

Для гидравлически гладких труб формулами соответственно Блазиуса и Никурадзе: