Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются? Анемометр

Потери и падение давления в трубопроводе

Иногда происходит так, что движущийся внутри трубопровода продукт встречает сопротивление в виде неких препятствий внутри самой этой трубы. Это сопротивление называется гидравлическим, и, как следствие, сопровождается потерей давления в трубопроводе.

Процесс этот в силу своего повсеместного распространения довольно неплохо изучен, и на данный момент существуют необходимые рекомендации как правильно реагировать на потерю давления, какие меры следует принимать. Но для этого в первую очередь нужно понимать саму суть возникновения проблемы.

Причины падения давления

Основными факторами увеличения гидравлического сопротивления являются:

  • Внутренний диаметр трубы. Если он увеличивается, то сопротивление уменьшается в прямо пропорциональном соотношении;
  • Скорость движения воды в системе. Похожая схема с предыдущим показателем: чем меньше она, тем слабее давление;
  • Учитывается и индивидуальные особенности материала, из которого собран трубопровод. Давление в нем пропорционально уровню гладкости: чем глаже поверхность, тем сильнее напор.

Но нельзя отбрасывать тот факт, что даже если все эти факторы будут приведены к максимальному показателю, то это ни в коей мере не будет означать, что никакого торможения потока и падения давления не будет. Оно в любом случае будет иметь место, только тогда его основным критерием станет протяженность трубы.

Расчеты потери давления в линейных трубопроводах

Как уже говорилось выше, наукой процесс потери давления изучался плотно, поэтому сейчас разработаны формулы и таблицы, по которым можно рассчитать потерю напора в трубопроводе за счет умножения коэффициентов скорости движения материала в трубе на площадь сечения этой трубы. Из этой формулы путем расчетов была составлена таблица потерь давления, которая базировалась как раз на данных диаметра трубопровода, его сечения и скорости напора.

Следует заметить, что на данный момент большинство трубопроводов делаются максимально прямыми и изготавливаются из гладких полимерных труб. Это позволяет в разы снизить гидравлическое сопротивление, помимо этого, при эксплуатации дают ряд преимуществ:

  • Легкость материала и удобство при монтаже;
  • Нет опасности ржавчины;
  • Самые высокие показатели шероховатости тех полимеров, которые используются для производства труб. Это весомый показатель при снижении внутреннего сопротивления. По этим параметрам пластиковые материалы более чем в 1,5 раза превосходят свои стальные аналоги.

Местные сопротивления

Помимо сопротивлений, которые возникают в линейных трубопроводах, особое внимание уделяют дополнительным, которые называются местными. Они возникают из-за установки разного вида переходников, тройников, клапанов, угловых разветвителей – то есть всех комплектующих, которые регулируют мощность и распределение потока.

При местном сопротивлении выделяют следующие виды потерь:

  • потери, которые связаны непосредственно с сечением потока (то есть те, которые образуются либо при внеплановом сужении, либо, наоборот, расширении);
  • Потери при деформации трубопровода (его повороты, то есть изменение направления в разные стороны);
  • Потери, которые обуславливаются индивидуальными свойствами комплектующих приспособлений (например, размер ячейки сетки фильтров, диаметр пропускного хода крана и т. д.);
  • Потери при использовании комплектующих, задачей которых является разветвление, либо слияние двух или нескольких потоков. Это так называемые тройники, крестовины и т. д.

Как контролировать потерю давления?

Главная опасность потери давления в том, что если этот процесс не контролировать, то эти потери могут быть очень значительными, что в конце концов может привести даже к авариям. Поэтому следует соблюдать некоторые правила.Специалисты советуют при установке трубопровода всегда использовать, если это возможно по технологии, трубы большего диаметра. Это позволяет решить целых две проблемы:

  • Исключение аварийности при внезапных скачках давления (когда поток по каким-либо причинам внезапно увеличивается);
  • Практически полностью можно при учете давления отбросить расчеты местного сопротивления.

Также нужно понимать, что любые падения давления в отдельных трубопроводах ведут свое начало от общего давления воды в трубе. Для того, чтобы не создать аварийных ситуаций на этом участке, следует:

  • контролировать уровень засорения всей коммуникации;
  • следить за тем, чтобы не произошла разгерметизация соединений;
  • вовремя устранять поломки регулирующих и запорных устройств;
  • правильно рассчитать максимальное количество потребителей;
  • правильно подобрать скважинный насос.

Важно!

Для того, чтобы грамотно осуществлять контроль за потерями давления, подобрать нужные материалы и комплектующие для сборки трубопровода необходимо обладать техническими знаниями и опытом решения задач такого плана. Самостоятельно при отсутствии нужных навыков заниматься подобными работами крайне нежелательно! Поэтому при необходимости обязательно следует обратиться в компании соответствующего профиля, специалисты которой грамотно разработают план мероприятий и предпримут нужные действия.

Наши специалисты проконсультируют Вас, помогут осуществить замеры параметров а также исключить потери давления.

Если у Вас остались вопросы, мы будем рады Вам помочь. С нами можно связаться любым удобным способом:

По телефону: +7 (343) 288-35-54 или WhatsApp

Гидравлические потери принято разделять на два вида:

  • потери на трение по длине — возникают при равномерном течении, в чистом виде — в прямых трубах постоянного сечения, они пропорциональны длине трубы;
  • местные гидравлические потери — обусловлены т. н. местными гидравлическими сопротивлениями — изменениями формы и размера канала, деформирующими поток. Примером местных потерь могут служить: внезапное расширение трубы, внезапное сужение трубы, поворот, клапан и т. п.

Гидравлические потери выражают либо в потерях напора

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

в линейных единицах столба среды, либо в единицах давления

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

— плотность среды, g — ускорение свободного падения.

Коэффициенты потерь

Основная статья: Формула Дарси — Вейсбаха

где L – длина элемента, d – характерный размер сечения (для круглых труб это диаметр). Иначе в единицах давления

Про анемометры:  Котел универсальный напольный для отопления дома купить - Олимпия

таким образом, для линейного элемента относительной длины L/d коэффициент сопротивления трения ζтр=λL/d.

Значение в технике

На преодоление гидравлических потерь в различных технических системах затрачивается работа таких устройств, как насосы, воздуходувки.

Иногда, напротив, требуется ввести гидравлическое сопротивление в поток. Для этого применяются дроссельные шайбы, редукционные установки, регулирующие клапана. По измерению давления на некотором элементе, график коэффициента гидравлического сопротивления которого известен, можно узнать скорость потока в некоторых распространённых типах расходомеров.

  • Формула Борда-Карно
  • Формула Прони
  • Формула Шези

Потери напора

Потери полного напора между двумя сечениями

3.1.21 потери напора на входе: Разность между полным напором жидкости в точке измерения и полным напором жидкости во входном сечении насоса.

3.1.22 потери напора на выходе: Разность между полным напором жидкости в выходном сечении насоса и полным напором жидкости у измеряемой точки.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации.
.
.

Смотреть что такое “Потери напора” в других словарях

При движении
жидкости в трубопроводе часть энергии
потока (гидродинами-

ческого напора
Нгд)
расходуется на преодоление
гидравлических сопротивлений.

Последние
бывают двух видов:

1) сопротивления
по длине

дл,
пропорциональные длине потока;

2) местные
сопротивления

м,
возникновение которых связано с
изменением

направления
или величины скорости в том или
ином сечении потока.

К местным
сопротивлениям относят внезапное
расширение потока, внезапное

сужение потока,
вентиль, кран, диффузор и т.д.

Величина
общих потерь энергии (напора) учитывается
дополнительным чле-

ном hω
в уравнении Бернулли для реальной
жидкости.

Определение
величины потерь энергии (напора) при
движении жидкости

является одной
из основных задач гидродинамики.

При движении
жидкости в прямой трубе потери
энергии определяются

ф о р м у л о й Д
а р с и – В е й с б а х а


дл = λ

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

,
(3.44)

где hω
дл – потери
напора по длине, м.

Эту же
потерю можно выразить в единицах
давления:

где ∆р – потери
давления, Па; hω
дл – потери
напора, м; λ – коэффициент сопротив-

ления трения по
длине; l
– длина трубы, м; d
– диаметр трубы, м; υ – средняя

скорость движения
жидкости в выходном сечении трубы,
м/с; g
– ускорение силы

тяжести, м/с²; ρ
– плотность жидкости (газа), кг/м³.

hм.с.
= Σξ ·

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

Влияние различных факторов на коэффициент λ

Коэффициент
гидравлического трения λ зависит в
основном от числа Re.

В области
ламинарного режима (Re
< 2300, что соответствует lg
Re
< 3,36) все

опытные точки,
независимо от относительной шероховатости
стенок, уложились на одну

прямую линию.
Следовательно, здесь λ зависит только
от числа Re
и не зависит от ше-

При Re
= 2300÷3000 (переходная область от ламинарного
режима к

турбулентному)
коэффициент λ быстро возрастает с
увеличением Re,
но остается

одинаковым при
различных шероховатостях.

чинает сказываться
влияние шероховатости стенок: чем
больше относительная шерохо-

ватость, тем больше
λ для одних и тех же значений Re.

Несмотря на
наличие гидравлических сопротивлений
и потерь напора, ско-

рость и удельная
кинетическая энергия потока в трубе
постоянного сечения остаются

постоянными ввиду
постоянства объемного расхода вдоль
трубы.

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

Потери напора
в этом случае определяются разностью
показаний двух

пьезометров (рис.
3.18.).

Рис. 3.18 . Потери
напора на трение в трубе

Потери на трение
при турбулентном течении значительно
больше, чем при

ламинарном при
тех же размерах трубы.

При ламинарном
течении потери напора на трение
возрастают незначительно

― пропорционально
квадрату скорости (расходу). При
переходе к турбулентному

течению наблюдается
скачок сопротивления трения и затем
более крутое его

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

возрастание
по кривой, близкой к параболе второй
степени (рис. 3.19).

Рис. 3.19.. Зависимость потерь напора
на трение от скорости (расхода)

Коэффициент
потерь на трение при турбулентном
течении λт,
как и

коэффициент
потерь на трение при ламинарном
течении λл,
зависит от напорных

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

арактеристик
потока, т.е. от числа Rе
(рис. 3.20), а также от безразмерного

Рис. 3.20. зависимость
коэффициентов потерь на трение при
ламинарном

λд
и турбулентном λт
течениях от числа Рейнольдса

геометрического
фактора ― относительной шероховатости
внутренней поверхности

трубы ∆/d
или ∆/r,
где ∆ – средняя высота бугорка
шероховатости, d
и r

диаметр и радиус
трубы. Величина r
/ ∆, обратная
относительной шероховатости,

называется
относительной
гладкостью.

Понятие о гидравлических сопротивлениях, виды потерь напора (местные и по длине)

Потери удельной
энергии (напора), или, как их часто
называют, гидравлические потери, зависят
от формы, размеров русла, скорости
течения и вязкости жидкости, а иногда
и от абсолютного давления в ней. Вязкость
жидкости, хотя и является первопричиной
всех гидравлических потерь, но далеко
не всегда оказывает существенное влияние
на их величину.

Гидравлические
потери обычно разделяют на местные
потери и потери на трение по длине.

Местные потери
энергии
обусловлены так называемыми местными
гидравлическими сопротивлениями (рис
1.18), т.е. местными изменениями формы и
размеры русла, вызывающими деформацию
потока. При протекании жидкости через
местные сопротивления изменяется её
скорость и обычно возникают крупные
вихри. Последние образуются за местом
отрыва потока от стенок и представляют
собой области, в которых частицы жидкости
движутся в основном по замкнутым кривым
или близким к ним траекториям.

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

рис. 1.18 Пример
местных гидравлических сопротивлений.

Местные сопротивления
напора определяются по формуле следующим
образом:

или в единицах
давления

Выражение (1.5.4)
часто называют формулой Вейсбаха. В ней
V
– средняя по сечению скорость в трубе,
в которой установлено данное местное
сопротивление.

Потери на трение
по длине –
это потери энергии, которые в чистом
виде возникают в прямых трубах постоянного
сечения, т.е. при равномерном течении,
и возрастают пропорционально длине
трубы. Рассматриваемые потери обусловлены
внутренним трением в жидкости, а потому
имеют место не только в шероховатых, но
и в гладких трубах.

Про анемометры:  АОГВ Сиберия. Обзор. Неисправности. Отзывы

Потерю напора на
трение можно выразить по общей формуле
для гидравлического потерь, т.е.

Общая формула для потерь напора по длине при установившемся равномерном движении жидкости. Коэффициент Дарси

Как показывают
опыты, во многих, но не во всех случаях
гидравлические потери приблизительно
пропорциональны скорости течения
жидкости во второй степени, поэтому в
гидравлике принят следующий общий
способ выражения гидравлических потерь
полного напора в линейных единицах:

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

Такое выражение
удобно тем, что включает в себя безразмерный
коэффициент пропорциональности

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

,
называемыйкоэффициентом
потерь Дарси или
коэффициентом сопротивления.

Основное уравнение равномерного движения

Выделим некоторый
отсек элементарной струйки (рис. 1.19).

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

рис. 1.19 Объем
элементарной струйки

Во вход в это
сечение
в единицу
времени втекает определённый объём
жидкости, равный

а через выход
вытекает объём равный

Примем, что жидкость
несжимаема и что в ней невозможно
образование незаполненных жидкостью
пространств – пустот, т.е. будем считать,
что соблюдается условие сплошности или
неразрывности движения. Учитывая, что
форма элементарной струйки с течением
времени не изменяется и поперечный
приток в струйку или отток из неё
отсутствуют, приходим к выводу, что
элементарные расходы жидкости, проходящие
через вход и выход данного отрезка
должны быть одинаковы. Таким образом,

Подобные соотношения
можно составить для любых отсеков
элементарной струйки. Поэтому в более
общем виде получаем, что всюду вдоль
струйки

Полученное уравнение
называется уравнением неразрывности;
оно является первым основным уравнением
гидродинамики.

Соседние файлы в предмете Гидравлика

Потери напора при движении жидкости

Документальные учебные фильмы. Серия «Физика».

Гидравлические потери или гидравлическое сопротивление — безвозвратные потери удельной энергии (переход её в теплоту) на участках гидравлических систем (систем гидропривода, трубопроводах, другом гидрооборудовании), обусловленные наличием вязкого трения. Хотя потеря полной энергии — существенно положительная величина, разность полных энергий на концах участка течения может быть и отрицательной (например, при эжекционном эффекте).

Гидравлические потери выражают либо в потерях напора в линейных единицах столба среды, либо в единицах давления : , где  — плотность среды, g — ускорение свободного падения.

Формула Дарси — Вейсбаха

Во многих случаях приближённо можно считать, что потери энергии при протекании жидкости через элемент гидравлической системы пропорциональны квадрату скорости жидкости. По этой причине удобно бывает характеризовать сопротивление безразмерной величиной ?, которая называется коэффициент потерь или коэффициент местного сопротивления и такова, что

То есть в предположении, что скорость w по всему сечению потока одинакова, ?=?p/eторм, где eторм = ?w?/2 — энергия торможения единицы объёма потока относительно канала. Реально в потоке скорость жидкости не равномерна, в справочной литературе в данных формулах принимается среднерасходная скорость w=Q/F, где Q — объёмный расход, F — площадь сечения, для которого рассчитывается скорость. Таким образом, средняя энергия торможения потока обычно несколько больше ?w?/2, см. Среднее квадратическое.

Для линейных потерь обычно пользуются коэффициентом потерь на трение по длине (также коэффициент Дарси) ?, фигурирующего в формуле Дарси — Вейсбаха

таким образом, для линейного элемента относительной длины L/d коэффициент сопротивления трения ?тр=?L/d.

По материалам Wikipedia

Одной
из основных задач гидравлики является
определение гидравлического сопротивления
трубопроводной сети для того, чтобы
выбрать требуемый напор насосов, или
выбор диаметра трубопроводов,
обеспечивающих подачу требуемого
количества жидкости при располагаемом
напоре.

Сопротивление
трубопровода складывается из затрат
энергии на преодоление трения жидкости
о стенки трубы по всей ее длине и на
преодоление сопротивления в отдельных
местах потока, где наблюдается его
деформация (задвижка, поворот, резкое
сужение или расширение трубы и т. п.).
Первые потери называются линейными,
они распределяются по длине трубы
относительно равномерно и обозначаются
в виде потери располагаемой высоты hлин
или в виде потери давления рлин.
Вторые потери называются местными, они
концентрируются в отдельных местах, их
суммарный вклад в сопротивление
трубопровода равен сумме каждого из
местных сопротивлений, поэтому они
обозначаются hм
или рм.

Общую
величину потерь напора для участка
трубопровода, заключенного между двумя
сечениями, определяют как сумму потерь
напора по длине рассматриваемого участка
и всех местных потерь напора:

Величину
линейных потерь определяют по формуле
Дарси-Вейсбаха

То
формулу Дарси-Вейсбаха можно представить
в виде

Здесь

– длина трубы; d
– диаметр трубы; 

коэффициент сопротивления трения или
коэффициент Дарси.

Местные
потери вычисляют по формуле

Здесь

– коэффициент местных потерь.

Формулы
(7.2а) и (7.3а) можно представить в виде

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

В
формулах (7.2) и (7.3) потери напора зависят
от квадрата скорости, при этом в расчетах
используется средняя скорость потока,
определяемая как отношение секундного
расхода жидкости к площади поперечного
сечения трубы

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

Однако
этот вывод справедлив только при
некоторых определенных условиях, так
как в общем случае коэффициенты
сопротивления 
и 
тоже зависят от скорости.

При
ламинарном течении средняя скорость
жидкости равна

Сопоставляя
это выражение с формулой Дарси-Вейсбаха,
получим

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

есть критерий Рейнольдса, определяющий
режим течения жидкости. Окончательно
для ламинарного течения имеем

Это
выражение называется формулой Пуазейля.
Хотя по формуле Дарси-Вейсбаха
сопротивление трубопровода пропорционально
скорости во второй степени, при ламинарном
течении коэффициент гидравлического
сопротивления обратно пропорционален
критерию Рейнольдса и, следовательно,
скорости. Поэтому в целом сопротивление
трубопровода оказывается пропорциональным
скорости в первой степени.

При
переходе к турбулентному течению влияние
скорости становится более существенным,
при этом заметное влияние начинает
оказывать шероховатость стенок трубы.

Экспериментальные
данные для 
в зависимости от значений критерия
Рейнольдса и относительной шероховатости
были получены Никурадзе. В виде графика
в логарифмических координатах эти
зависимости представлены на рис.31.1. Всю
область чисел Рейнольдса можно разделить
на 5 характерных зон движения.

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

1.
Зона ламинарного течения при Re<
2300 или lg
(Re)
< 3,36. Здесь коэффициент сопротивления
независимо от шероховатости стенок
соответствует формуле Пуазейля

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

2.
Переходная зона при

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

.
Здесь ламинарный режим переходит в
турбулентный, коэффициент сопротивления
возрастает с увеличением числа Рейнольдса,
оставаясь одинаковым для различных
шероховатостей. Коэффициент сопротивления
для этого режима может быть найден по
формуле

Про анемометры:  ▷Датчик расхода воздуха: устройство, принцип работы, проверка

3.
Зона гидравлически гладких труб для
турбулентного режима. В логарифмических
координатах зависимость коэффициента
гидравлического сопротивления от
критерия Рейнольдса аппроксимируется
прямой линией и описывается формулой
Блазиуса

  • Зона
    шероховатых труб, в которой на
    сопротивление влияет как скорость
    потока, так и шероховатость стенки.
    Отклонение от формулы Блазиуса наступает
    тем раньше, чем выше шероховатость. При
    этом с увеличением числа Re
    коэффициент
    сопротивления 
    возрастает, стремясь к некоторому
    пределу.
  • Зона
    вполне шероховатых труб. Коэффициент
    сопротивления практически не зависит
    от критерия Рейнольдса, а гидравлические
    потери пропорциональны квадрату
    скорости. Коэффициент сопротивления
    может быть рассчитан по формуле
    Шифринсона

где

– средняя высота выступов шероховатости.

Влияние
скорости и шероховатости на сопротивление
трубы объясняется следующим образом.
Допустим, на стенке трубы высота выступов
шероховатости равна .
При ламинарном течении в области 1
жидкость движется слоями, отсутствует
трение о стенки, гидравлическое
сопротивление трубы пропорционально
скорости потока, а коэффициент
сопротивления соответствует формуле
Пуазейля.

При
увеличении скорости выше критического
значения возникает турбулентность,
эффективная вязкость возрастает, но в
области 2 при относительно низких
скоростях на стенке сохраняется
ламинарный слой, перекрывающий выступы
шероховатости. Поэтому в этой области
шероховатость не влияет на гидравлическое
сопротивление.

Дальнейшее
увеличение скорости обеспечивает
поддержание устойчивого турбулентного
ядра внутри основного потока и наличие
пограничного слоя на стенке. Толщина
пограничного слоя уменьшается при
увеличении скорости. Здесь возможны
два режима течения, показанные на
рис.31.2.

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

Если
ламинарный слой, обволакивающий выступы
шероховатости, полностью их перекрывает,
(рис.31.2 а), то потери напора не будут
зависеть от степени шероховатости
стенок трубы: в этом случае жидкость
будет скользить по ламинарному слою,
вызывая трение жидкости о жидкость. И
хотя в целом режим движения турбулентный,
но выступы шероховатости погружены в
ламинарный слой, коэффициент 
зависит только от числа Re,
его значение определяется по формуле
Блазиуса. Такая труба считается
гидравлически гладкой. Условие
существования этого режима определяется
соотношением л

.

С
увеличением скорости потока ламинарный
пограничный слой становится тоньше и
выступы шероховатости (рис.31.2 б) попадают
в турбулентное ядро. Они становятся
дополнительными очагами возмущения
потока, позади выступов создаются вихри,
на образование которых затрачивается
механическая энергия движения жидкости.
Такая труба считается гидравлически
шероховатыми. Условие существования
гидравлически шероховатых труб
определяется соотношением л

.

Понятия
гидравлически гладкой и шероховатой
поверхностей – относительные. Одна и та
же труба при малых числах Re
может быть гладкой, а при больших числах
Re
– шероховатой.

При
высокой скорости потока ламинарный
пограничный слой становится настолько
тонким, что в зоне 5 все трубы становятся
гидравлически шероховатыми, гидравлическое
сопротивление трубы становится
пропорциональным квадрату скорости, а
коэффициент 
перестает зависеть от числа Re.
Наступает так называемая автомодельная
область течения. Величина 
определяется по формуле Шифринсона в
зависимости от шероховатости трубы.

Местные
потери напора возникают в местах
установки кранов, задвижек, сужений,
расширений, поворотов трубопроводов.
Величина потерь рассчитывается по
формулам (31.3) или (31.3а):

Коэффициент
местных потерь 
в общем случае зависит от формы местного
сопротивления, числа Re,
шероховатости поверхности, а для запорных
устройств также от степени их открытия.

Ввиду
большой сложности и разнообразия
происходящих в местных сопротивлениях
явлений коэффициенты 
определяются экспериментально для
каждого типа сопротивления и приводятся
в справочниках.

Очень
часто диаметр трубопровода до местного
сопротивления и после него бывает
разным, поэтому и скорости потока при
этом разные. Поэтому при пользовании
справочниками необходимо обращать
внимание на то, к какому скоростному
напору, до или после сопротивления,
отнесен коэффициент .
Обычно его относят к скоростному напору
за сопротивлением.

Для
наиболее простых местных сопротивлений
значения 
можно
оценить теоретически.

Уравнение
неразрывности потока несжимаемой
жидкости имеет вид

Подставляя
(7.12) в (7.10), получим

Сравнивая
(7.13) с (7.3), имеем

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

Постепенное
сужение потока в виде конфузора приводит
к значительно меньшим потерям. При
плавном сопряжении конической части с
цилиндрической они практически равны
нулю.

Трубопроводы
служат для перемещения разнообразных
жидкостей и газов. В зависимости от рода
перекачиваемой жидкости различают:
водопроводы, нефтепроводы, маслопроводы,
газопроводы и т.д.

В
зависимости от конфигурации различают
простые и сложные трубопроводы. Простым
называют трубопровод, не имеющий
разветвлений от точки забора до точки
потребления. Сложные трубопроводы
делятся на следующие виды:

2)
трубопроводы с параллельным соединением;

У
коротких трубопроводов местные потери
составляют более 10% от линейных потерь.
Короткими трубопроводами являются
всасывающие линии насосных станций,
сифоны, самотечные линии водоприемников,
внутренние хозяйственно-питьевые
водопроводы и т. п. При их расчетах
обязательно учитывают потери напора в
каждом из местных сопротивлений.

При
проектировании трубопроводов задают
расход жидкости Q
и положения начального и конечного
пунктов трубопровода. Для сложного
трубопровода задают расходы на всех
участках трубопровода и положения всех
потребителей. Затем на плане наносят
трассировку трубопровода с указанием
высот и длины участков. Основной задачей
проекта является выбор диаметра
трубопровода d
и напора Н1
в начальной точке.

Эта
задача допускает множество решений,
так как при изменении диаметра d
изменяется и напор Н1:
с увеличением d
снижается потребный напор Н1.

Чаще
всего величину диаметра определяют из
экономических соображений. С увеличением
диаметра трубопровода возрастают
капитальные затраты на строительство
трубопровода, но снижаются эксплуатационные
затраты на перекачку жидкости.

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

Для
нахождения экономически выгодного
диаметра выполняют несколько вариантов
расчетов с различными диаметрами труб
d
и строят графики зависимостей

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

,
где S1
– капитальные затраты, вычисленные с
учетом срока окупаемости; S2
– эксплуатационные расходы. Затем
наносят кривую суммарных затрат

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

В
ряде случаев решаются частные задачи:

1.
Определение потери напора

Как измеряются гидравлические потери и как они рассчитываются?

при заданном расходе Q
и размерах трубопровода.трубопроводу
диаметром

2.
Определение расхода Q
при заданном перепаде Н
и размерам трубопровода.

3.
Определение диаметра d
при заданных перепаде Н
и расходе Q.

Соседние файлы в папке ГГД

Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий