Характеристики трубопроводов.

Рассмотрим простой трубопровод, свободно расположенный в пространстве. Запишем ур-е Бернулли. ; -суммарные потери напора на трубопроводах.

Из уравнения Бернулли следует, что разнось полных напоров в начальном и конечном сечении трубопровода равна суммарным потерям напора на тр-де. В соответствии с принципом наложения суммарные потреи напора на простом тр-де складывается из потерь на прямолинейных участках и на местиных гидравлических сопротивлениях.

; ; ; ; - это называется характеристикой трубопровода R(Q)- гидравлическое сопротивление трубопровода.При развитой турбулентности жидкости,т.е. Re>500 коэффициенты и не зависят от скорости течения жидкости. Тогда R(Q)=R=const и , в этом случае говорят о квадратичном сопротивлении.

Последовательное соединение.

ур-я (2) определяют правило построения характеристики последовательно соединенных простых трубопроводов: необходимо сложить потери напора на каждом из них при одинаковом расходе, другими словами нужно сложить характеристики простых трубопроводов по оси h ; Гидравлическое сопротивление последовательного соединения простых трубопроводов равно сумме гидравлических сопротивлений каждого из них

Параллельное соединение.

(3) и (4) позволяет установить правило построения характеристики параллельного соединения простых трубопроводов. Необходимо сложить расходы в каждом из них при одинаковых потерях напора, т.е. необходимо сложить характеристики простых трубопроводов по оси Q.

из (3)

Способы подачи жидкости.

Перемещение ж. по трубопроводам происходит за счет механической энергии, к.т. сообщается ж. и выражается разностью полных напоров в начале и конце трубопроводов Ж. движется от сечения с большим полным напором к сечению с меньшим полным напором Vср=Q/S=4ρ/πd2 Z1-геометрический напор H1>H2 При установившемся движении запас полного напора H1-H2 т.е. удельная энергия сообщения жидкости в общем случае расходуется:

1.на подЪем жидкости на высоту Z2-Z1

2. на преодоление разности давлении в конечном и начальном сеч. Трубы

3.на преодоление гидравлических сопротивлений

Запас или перепад полных напоров будет создан следующими способами подачи:

1.за счет разности уровней ж. в начале и конце трубопровода, говорят о системе подачи ж. самотеком

2.Благодаря разнице давлений в емкостях соединенным трубопроводе (подача ж. с вытеснением или выдавливанием)

3. С помощью насоса (насосная подача ж.)

40. Трубопровод с насосной подачей. Составим H1-H3=h1-3 H4-H2=h4-2

Сложим почленно H1-H3 +H4-H2= h1-3 +h4-2 (H1-H2)+(H4-H3)= h1-3 +h4-2(1)

Правая часть соотношения1- потери напора в трубопроводе явл. Функциями расхода к.т. называют характеристикой трубопровода h1-3 + h 4-2= h(Q) –потери напора в трубопроводе

H4-H3= Hнасоса - напор насоса - напор создаваемый насосом – равен приращению удельной механической энергии к.т. получает ж. в насосе. Характеристикой насоса - зависимость напора создаваемого насосом от расхода(табл. или в виде граф) Ур 1 перепишем в виде H1-H2 +Hнасоса(Q)= h(Q)-(2) Левая часть ур. (2)- располагаемый напор Зависимость располагаемого напора от расхода

Hрасп = Hнасоса(Q)-кривая напора располагаемого к.т. представляет собой хар-ку насоса, смещенная на вел H1-H2 Hрасп (Q)= h(Q) В рабочей точке (точке пересеч) созд. баланс энергии с сообщающей ж. и энергии теряемой жидкости.

41. Трубопровод с безнасосной подачей (подача самотеком). Hрасп (Q)=0-для безнасосной системы подачи H1-H2= h(Q) (3)- явл. основным при расчете безнасосных системы подачи

Подача самотеком: H1=z1+p1/ρg →(3) p2= p1→ →z1 -z2 =h(Q) →→z1 -z2→→Q H2=z2+p2/ρg

42. Трубопровод с безнасосной подачей (подача вытеснением). Hрасп (Q)=0-для безнасосной системы подачи H1-H2= h(Q) (3)- явл. основным при расчете безнасосных системы подачи

Подача вытеснением: H1=z1+p1/ρg →(3) z1 -z2 + (p1-p2)/ρg =h(Q) H2=z2+p2/ρg