Определение режима движения жидкости в трубопроводах

Режим движения жидкости определяется по значению критерия Рейнольдса по формуле (4.4).

Для всасывающего трубопровода значение критерия Рейнольдса составит:

 

. Режим движения турбулентный.

 

Для нагнетательного трубопровода:

 

. Режим движения турбулентный.

 

Расчет коэффициента трения для нагнетательного

И всасывающего трубопровода

 

Так как Re > 2320, коэффициент трения определяется по графику                Г. А. Мурина или рассчитывается по формуле А. Д. Альтшуля - формула (4.5).

Выбираем для трубопровода стальные цельносварные трубы с незначительной коррозией тогда согласно справочным данным абсолютное значение эквивалентной шероховатости составит Δ = 0,2 мм (таблица А.4). Тогда коэффициент трения для всасывающего трубопровода равен:

 

;

 

для нагнетательного трубопровода:

 

.

 

Определение потерь напора во всасывающей линии

 

Расчет потерь напора во всасывающем трубопроводе производится по формуле (4.6).

На всасывающей линии имеются следующие местные сопротивления:

 

- 2 плавных поворота на 90º;

- всасывающий клапан с сеткой.

 

Тогда сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающего трубопровода рассчитывается следующим образом:

 

,

 

где  – коэффициент местного сопротивления для отвода на 90º;

– коэффициент местного сопротивления для всасывающего клапана с сеткой.

 

Определим по справочным данным коэффициенты местных сопротивлений (таблица А.3).

Примем отношение радиуса изгиба трубы к диаметру трубопровода R ₀/ d ₂ = 4, тогда

 

,

 

где А – коэффициент зависящий от угла поворота трубопровода, для поворота на 90º А = 1;

В – коэффициент зависящий от отношения R ₀/ d ₂, для отношения R ₀/ d ₂ = 4 В = 0,11.

Для всасывающего клапана с сеткой диаметром проходного сечения

d ₁ = 72 мм = 8,5.

Таким образом, сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающего трубопровода будет равна:

 

.

 

Тогда потери напора во всасывающем трубопроводе составят:

 

м.

 

Определение потерь напора в нагнетательной линии

 

Расчет потерь напора в нагнетательном трубопроводе производится по формуле (4.6).

На нагнетательной линии имеется следующее местное сопротивление:

 

- кран

 

Тогда сумма коэффициентов местных сопротивлений для нагнетательного трубопровода рассчитывается следующим образом:

 

,

 

где – коэффициент местного сопротивления для крана.

 

Определим по справочным данным коэффициенты местных сопротивлений (таблица А.3).

Для крана с диаметром проходного сечения равным 50 мм (d ₂ = 50 мм.) = 2.

Тогда потери напора в нагнетательном трубопроводе составят:

 

м.

Расчет потребного напора

Потребный напор насоса можно выразить как разность удельных энергий в сечениях после насоса и до него с учетом потерь напора между этими сечениями.

 

,                               (4.20)

 

где – потребный напор, м;

 – удельная энергия жидкости в сечении 1-1;

 –удельная энергия жидкости в сечении А;

 – потери напора в трубопроводе, определяются как сумма потерь напора во всасывающем и нагнетательном трубопроводе, .

 

За плоскость сравнения примем сечение 1-1. Тогда удельная энергия жидкости в сечении А:

 

;

 

удельная энергия жидкости в сечении 1-1:

 

.

 

Для свободной поверхности , тогда

 

.

 

м.

 

Подбор насоса

Исходными параметрами для подбора насоса являются подача, соответствующая заданному расходу жидкости  и потребный напор. Пользуясь, сводным графиком подач и напоров определяем марку насоса (приложение В). Для этого на график наносим точку с координатами Q _задан, Н _потр. Насос, в поле которого попала точка, принимают для данного трубопровода. Точка с координатами (3,5 л/с, 33,27 м) попадает в рабочее поле насоса 2К-6 с частотой вращения рабочего колеса n = 2900 об/с.

Задание 3

 

Для насосной установки, схема которой приведена на рисунке 4.5, необходимо:

1. Подобрать насос.

2. Определить высоту установки насоса (допустимую высоту всасывания).

3. Построить совместную характеристику насоса и характеристику сети, а также характеристику η = f (Q).

4. Определить установочную мощность двигателя насоса.

 

 

 

Рис. 4.5 – Схема насосной установки