Уточнение гидросопротивления внезапного сужения

(точка C).

Т.к. , то коэффициент сопротивления внезапного сужения определяется по формуле:

, где , а .

Коэффициент сопротивления трения:

Уточнение гидросопротивления внезапного расширения

(точка D) .

Т.к. , то коэффициент внезапного расширения определяют по формуле: .

, где , а , .

 

3.4.2. Расчёт характеристик Вторая итерация.

 

Ветка №1:

Ветка №2:

 

Ветка №3:

Ветка №4:

Ветка №5:

Ветка № 6:

 

Ветка №7:

Ветка №8:

Ветка № 9:

 

Ветка №10:

Таблица 3.3. Результаты расчета веток с диаметром :

Q	0,0000	0,0045	0,0090	0,0145	0,0180	0,0235	0,0290	0,0335	0,0380	0,0425	0,0470	0,0525	0,0580
W	0,000	0,255	0,509	0,821	1,019	1,330	1,641	1,896	2,150	2,405	2,660	2,971	3,282
Re*10^-5	0,000	1,415	2,829	4,559	5,659	7,388	9,117	10,532	11,946	13,361	14,776	16,505	18,234
ς		0,019	0,018	0,018	0,017	0,017	0,017	0,017	0,017	0,017	0,017	0,017	0,017
ξ∑5		73,651	68,807	66,656	65,925	65,190	64,721	64,447	64,236	64,067	63,930	63,794	63,682
Hпотр5	10,000	10,243	10,910	12,287	13,486	15,876	18,884	21,805	25,139	28,887	33,049	38,698	44,965
ξ∑6		73,601	68,757	66,606	65,875	65,140	64,671	64,397	64,186	64,017	63,880	63,744	63,632
Hпотр6	-10,000	-9,757	-9,091	-7,714	-6,516	-4,129	-1,123	1,795	5,127	8,873	13,031	18,676	24,937

 

Таблица 3.4 Результаты расчёта веток с диаметром :

Q	0,0	0,0045	0,0090	0,0145	0,0180	0,0235	0,0290	0,0335	0,0380	0,0425	0,0470	0,0525	0,0580
W	0,0	2,292	4,584	7,385	9,167	11,968	14,770	17,061	19,353	21,645	23,937	26,738	29,539
Re*10^-5	0,0	4,244	8,488	13,676	16,977	22,164	27,351	31,595	35,839	40,083	44,328	49,515	54,702
ς		0,018	0,017	0,017	0,017	0,017	0,017	0,017	0,017	0,017	0,017	0,017	0,017
ξотв		0,297	0,295	0,295	0,295	0,294	0,294	0,294	0,294	0,294	0,294	0,294	0,294
ξв/р		0,791	0,791	0,791	0,791	0,791	0,791	0,791	0,791	0,791	0,791	0,791	0,791
ξв/с		0,493	0,492	0,491	0,491	0,491	0,491	0,491	0,491	0,491	0,491	0,491	0,491
ξ∑1		63,005	61,93	61,486	61,342	61,201	61,113	61,062	61,023	60,992	60,967	60,942	60,921
Hпотр1	-5,0	11,867	61,31	165,90	257,75	441,83	674,47	900,94	1159,93	1451,43	1775,45	2215,62	2704,37
ξ∑2		34,379	33,706	33,432	33,343	33,255	33,200	33,168	33,143	33,124	33,108	33,093	33,080
Hпотр2	-5,0	4,204	31,09	87,93	137,82	237,79	364,12	487,09	627,71	785,97	961,88	1200,85	1466,18
ξ∑3		11,369	11,03	10,892	10,847	10,803	10,775	10,759	10,747	10,737	10,729	10,721	10,715
Hпотр3	-2,5	0,544	9,311	27,776	43,962	76,371	117,301	157,127	202,657	253,892	310,831	388,170	474,029
ξ∑4		11,667	11,329	11,191	11,146	11,102	11,075	11,059	11,046	11,037	11,029	11,021	11,015
Hпотр4	-2,5	0,623	9,631	28,607	45,244	78,557	120,631	161,571	208,377	261,047	319,582	399,090	487,358
ξ∑7		63,005	61,93	61,486	61,342	61,201	61,113	61,062	61,023	60,992	60,967	60,942	60,921
Hпотр7	-5,0	11,867	61,31	165,904	257,75	441,83	674,47	900,94	1159,93	1451,43	1775,45	2215,62	2704,37
ξ∑8		34,379	33,71	33,432	33,343	33,255	33,200	33,168	33,143	33,124	33,108	33,093	33,080
Hпотр8	-5,0	4,204	31,09	87,927	137,819	237,789	364,121	487,091	627,708	785,972	961,882	1200,85	1466,18
ξ∑9		10,974	10,64	10,500	10,455	10,411	10,384	10,368	10,356	10,346	10,338	10,330	10,324
Hпотр9	-2,5	0,438	8,89	26,686	42,284	73,512	112,949	151,322	195,190	244,553	299,411	373,923	456,644
ξ∑10		11,727	11,39	11,253	11,208	11,164	11,137	11,121	11,109	11,099	11,091	11,083	11,077
Hпотр10	-2,5	0,639	9,697	28,779	45,509	79,010	121,322	162,494	209,565	262,534	321,402	401,361	490,132

3.4.3. Графическое приложение второй итерации.

 

Ветви 1 и 2 соединены параллельно, поэтому получим:

 

Таблица 3.3. Сложение характеристик ветвей 1 и 2.

Hпотр I	-5,0	25,0	50,0	75,0	100,0	125,0	150,0	175,0	200,0	250,0	300,0	350,0
Q1	0,0000	0,0060	0,0082	0,0099	0,0113	0,0126	0,0138	0,0149	0,0159	0,0177	0,0194	0,0209	0,0224
Q2	0,0000	0,0082	0,0111	0,0134	0,0154	0,0172	0,0188	0,0202	0,0216	0,0241	0,0264	0,0284	0,0304
Q1+Q2	0,0000	0,0142	0,0193	0,0233	0,0267	0,0298	0,0326	0,0351	0,0375	0,0418	0,0458	0,0493	0,0528

 

рис. 3.8. Сложение характеристик ветвей 1 и 2.

 

Ветви 7 и 8 соединены параллельно, поэтому получим:

Таблица 3.4. Сложение характеристик ветвей 7 и 8.

Hпотр II	-5,0	25,0	50,0	75,0	100,0	125,0	150,0	175,0	200,0	250,0	300,0	350,0
Q7	0,0000	0,0060	0,0082	0,0099	0,0113	0,0126	0,0138	0,0149	0,0159	0,0177	0,0194	0,0209	0,0224
Q8	0,0000	0,0082	0,0111	0,0134	0,0154	0,0172	0,0188	0,0202	0,0216	0,0241	0,0264	0,0284	0,0304
Q7+Q8	0,0000	0,0142	0,0193	0,0233	0,0267	0,0298	0,0326	0,0351	0,0375	0,0418	0,0458	0,0493	0,0528

 

рис. 3.9. Сложение характеристик ветвей 7 и 8.

 

Ветви I, 3, 4, 5 и 6 соединены последовательно, поэтому получим:

Таблица 3.5. Сложение характеристик ветвей 5, 3, III, 4 и 6.

Q1+Q2	Hпотр I	Hпотр5	Hпотр3	Hпотр4	Hпотр6	Hпотр53	Hпотр46	Hпотр III
0,0000	-5,000	10,000	-2,500	-2,500	-10,000	7,500	-12,500	-10,000
0,0142	25,000	12,196	26,549	27,346	-7,805	38,745	19,541	83,286
0,0193	50,000	13,995	50,854	52,328	-6,008	64,849	46,320	161,169
0,0233	75,000	15,778	75,043	77,192	-4,226	90,821	72,966	238,787
0,0267	100,000	17,551	99,148	101,970	-2,455	116,699	99,515	316,214
0,0298	125,000	19,373	123,964	127,480	-0,634	143,337	126,846	395,183
0,0326	150,000	21,187	148,705	152,914	1,179	169,892	154,093	473,985
0,0351	175,000	22,943	172,662	177,541	2,933	195,605	180,474	551,079
0,0375	200,000	24,748	197,317	202,886	4,737	222,065	207,623	629,688
0,0418	250,000	28,277	245,547	252,469	8,263	273,824	260,732	784,556
0,0458	300,000	31,899	295,089	303,399	11,882	326,988	315,281	942,269
0,0493	350,000	35,336	342,136	351,765	15,317	377,472	367,082	1094,554
0,0528	400,000	39,024	392,633	403,678	19,001	431,657	422,679	1254,336

 

рис 3.10. Сложение характеристик ветвей 5, 3, III, 4 и 6.

 

Ветви II, 9 и 10 соединены последовательно, поэтому имеем:

Таблица 3.6. Сложение характеристик ветвей 9, II и 10.

Q7+Q8	0,0000	0,0142	0,0193	0,0233	0,0267	0,0298	0,0326	0,0351	0,0375	0,0418	0,0458	0,0493
Hпотр II	-5,000	25,000	50,000	75,000	100,000	125,000	150,000	175,000	200,000	250,000	300,000	350,000
Hпотр9	-2,500	25,503	48,924	72,233	95,459	119,370	143,208	166,290	190,044	236,514	284,245	329,572
Hпотр10	-2,500	27,510	52,632	77,637	102,556	128,210	153,788	178,555	204,044	253,907	305,127	353,767
Hпотр IV	-10,000	78,013	151,556	224,87	298,015	372,580	446,996	519,845	594,088	740,421	889,372	1033,339

 

рис. 3.11. Сложение характеристик ветвей 9, II и 10.

 

Ветви III и IV соединены параллельно, тогда:

 

Таблица 3.7. Сложение характеристик ветвей III и IV.

Hпотр	-9,98	-1,44	22,85	75,63	123,10	220,74	337,73	458,66	584,80	736,61	901,71	1131,27	1386,57
QIII	0,000	0,0042	0,0083	0,0136	0,0170	0,0224	0,0276	0,0321	0,0361	0,0405	0,0448	0,0501	0,0555
QIV	0,000	0,0043	0,0086	0,0140	0,0175	0,0231	0,0284	0,0330	0,0372	0,0417	0,0461	0,0516	0,0571
Q∑	0,000	0,0085	0,0169	0,0276	0,0345	0,0455	0,0560	0,0651	0,0733	0,0822	0,0909	0,1017	0,1126

рис. 3.12. Сложение характеристик ветвей III и IV.

Зная и уравнения кривых

, определим:

H_потр=363,0м

Q_IV=Q₁=0,0294 м³/с

Q_III=Q₂=0,0286 м³/с

Исходя из зависимостей H_i=f(Q_i), находим распределение расходов в каждой ветке.

 

 

3.4.4. Сравнение распределения расходов

После второй итерации.

 

Распределение расходов после второй итерации:

Сравнение проводится с помощью критерия

, где j - номер итерации.

Так как максимальная погрешность , то дальнейших итераций не требуется.

 

3.5. Определение мощности сетевого насоса.

 

Потребный напор создаваемый насосом определяется по формуле:

- потребный напор, определенный по суммарной характеристике по заданному суммарному расходу .

.

 

Ветка №11

 

 

 

 

Ветка №12.

 

 

 

 

Определим потребный напор создаваемый насосом:

Полезная мощность насоса определяется по формуле:

Потребная мощность насоса (мощность двигателя для привода насоса):

 

Расход в i-ом сечении.

 

 

3.7 Давление в i-ом сечении.

 

Ветка №5.

 

Ветка №3.

 

 

:

для приточного тройника коэффициент сопротивления прохода

Определим давление в сечении i - i:

 

Произведем проверку правильности определения давления.

Ветка №6

 

Ветка №4.

 

:

для приточного тройника коэффициент сопротивления прохода

 

 

Заключение

 

В данной курсовой работе была рассчитана сложная гидравлическая цепь и получены следующие результаты:

 

· Распределение расходов после второй итерации:

 

 

· Максимальная погрешность после второй итерации .

· Расход в i-ом сечении

· Давление в i-ом сечении .

· Потребная мощность сетевого насоса .

Список литературы

1. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. -

М.: Машиностроение, 1975.

 

2. Сергель О.С. Прикладная гидрогазодинамика. М.: Машиностроение, 1981.