3.1. Расчетная часть с исходным данным

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА
ИМЕНИ И.М. ГУБКИНА
Кафедра гидромеханики
КУРСОВАЯ
Тема: Гидравлический расчет сложного разветвленного трубопровода
Выполнил: Студент Тон Тхат Винь
Группа: РН-13-04
Научный руководитель :Исаева Е.А.
Москва 2015 г.
Оглавление
1. Задание ................................................................................................................3
2. Теоретическая часть: .........................................................................................4
3. Практическая часть: .............................................................................................8
3.1. Расчетная часть с исходным данным: ..........................................................8
3.2. Расчетная часть при изменении скорости: .............................................19
3.3. Таблицы результаты: ................................................................................25
4. Выводы: ............................................................................................................25
Литературы: ............................................................................................................26
2
1. Задание
Гидравлический расчет сложного разветвленного трубопровода
Заданы напоры в конечных пунктах разветвленной водопроводной сети,
линейные размеры трубопровода ( L ,d ,  ), скорость течения, вязкость жидкости.
H 3  10 м , H 5  10 м , H 7  10 м , H 9  10 м ,
Величины
ν = 15  10 6 м с , vk  0,1  0,2 м с , H k  10 м .
2
Участки
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
d, м
402
402
180
402
156
402
136
402
156
L, м
700
600
300
800
400
700
600
1200
200
15
17
15
17
15
6
15
6
  10 2 , мм 15
1. Определить напоры H1 , H 2 , H 4 , H 6 , H 8 .
2. Найти расходы и скорости течения на всех участках
разветвленного трубопровода.
3. Рассчитать
изменение
всех
искомых
параметров
изменении скорости vk в конечном пункте потребления.
4. Построить характеристику трубопровода H = H(Q).
3
при
2. Теоретическая часть:
Системы трубопроводов в настоящее время являются самым эффективным,
надёжным и экологически чистым транспортом для жидких и газообразных
продуктов. Поэтому диаметр, длина, шероховатость и другие параметры
варьируются в широких пределах. Вследствие этого, существуют различные
классификации
трубопроводов.
Учитывая
специфику
данной
работы,
рассмотрим деление на простые и сложные трубопроводы.
Основные термины и определения
Простым трубопроводом называют трубопровод, по которому жидкость
транспортируется без промежуточных ответвлений потока. Трубопровод может
иметь постоянный диаметр по всей длине, или может состоять из
последовательно соединенных участков разного диаметра.
Сложный трубопровод имеет разветвленные участки, состоящие из
нескольких простых трубопроводов, между которыми распределяется жидкость,
движущаяся внутри труб.
Узлами называются сечения трубопровода, в которых смыкаются
несколько ветвей.
Сложный
трубопровод
в
общем
случае
составлен
из
простых
трубопроводов с разветвленными участками. В зависимости от структуры
разветвленных участков различают следующие основные типы сложных
трубопроводов: с параллельными ветвями, с концевой раздачей жидкости, с
непрерывной раздачей жидкости, с кольцевыми участками. В практике
встречаются также разнообразные сложные трубопроводы комбинированного
типа. Трубопровод с параллельными соединениями – наиболее часто
встречающийся тип сложного трубопровода, а трубопровод с кольцевыми
участками – наиболее сложный для расчета.
Можно выделить три основные группы задач расчета сложных
трубопроводов.
4
1-я задача. «Определение размеров труб по заданным в них расходам и
перепадам напоров в питателях и приемниках».
2-я задача. «Определение перепадов напоров в питателях и приемниках по
заданным расходам в трубах заданных размеров».
3-я задача. «Определение расходов в трубах заданных размеров по
известным перепадам напоров».
Встречаются также задачи смешанного типа.
Для решения этих задач составляется система уравнений, которая
устанавливает функциональные связи между параметрами, характеризующими
потоки жидкости в трубах, т.е. между размерами труб, расходами жидкости и
напорами. Эта система включает:
1) уравнение баланса расходов для каждого узла;
2) уравнение баланса напоров (уравнений Бернулли) для каждой ветви
трубопровода.
Особенность
гидравлической
схемы
работы
трубопровода
при
параллельном соединении труб состоит в том, что все трубы работают под
действием напора
( рис. 51 ), который необходим для преодоления
потерь напора по длине hl. При этом следует иметь в виду, что во всех
ответвлениях параллельных труб потери напора будут одинаковыми.
.
5
6
Рис. 51
Расчет трубопровода при параллельном соединении труб сводится к
составлению для каждого ответвления уравнения
,
,
и общего уравнения для расхода жидкости в трубопроводе
.
Отсюда
,
При последовательном
,
,
соединении простых
трубопроводов
разной
длины и с различными диаметрами стык в стык, трубопровод представляет собой
простой трубопровод, который можно разделить на несколько участков (см. рис.
5.8). Расчет такого трубопровода не представляет труда
Рис. 5.8. Последовательное соединение простых трубопроводов
.
7
3. Практическая часть:
3.1. Расчетная часть с исходным данным:
а, Расчет на участке 8-К
Вычислить число Рейнольдса Re:
Re 
vk  d 8


0.1  0,402
 2680  2300  Re Kp => Режим турбулиннейный
15  10 6
Re  2680  10
8k 
d
 26800 => Зон гидравлически гладких труб

0,3164 0,3164

 0,04397
Re 0, 25 2680 0, 25
Рассчитываем потери напора на участке:
h8k  8k
2
L8 vk
1200 0,12
 0,04397 

 0,0669 м
d8 2g
0,402 2  9,81
Находим напора H8:
H 8  H K  h8 K  H 8  H K  h8-K  10  0,0669  10,0669 м
1
4
2
2
3
Расход Q k =  k  d k  0,1  0,25  3,14  0,402  0,0127 м / с
б, Расчет на участке 8-9:
Рассчитываем потери напора на участке:
H 8  H 9  h89  h8-9  10,0669  10  0,0669 м
Определяем расход на этом участке графоаналитическим методом:
 Задаемся рядом произвольных значений Q;
Q1
Q2
Q3
Q4
0
0,001
0,0015 0,002
Q5
Q6
0,0025 0,003
Q7
Q8
0,0035 0,004
Q9
0,0045 0,005
 Находим соответствующие средние линейные скорости ω
8
Q10
1 
3 
Q1
0,25d 9
2
 0 ; 2 
2

Q3
0,25d 9
Q2
0,25d 9
2

0,001
 0,0523 ;
0,25  0,156 2
Q4
0,0015
0,002
 0,0785 ;  4 

 0,1047
2
2
0,25  0,156
0,25  0,156 2
0,25d 9
 5 =0,1309; 6  0,1570 ; 7  0,1832 ; 8  0,2094 ;  9  0,2356
 Рассчитываем соответствующие параметры Re:
 d
0  0,156
Re 1  1 9 
 0  2300  Re Kp

15 10 6
 d
0,0523  0,156
Re 2  2 9 
 544  2300  Re Kp

15 10 6
 d
0,0785  0,156
Re 3  3 9 
 817  2300  Re Kp

15 10 6
 d
0,1047  0,156
Re 4  4 9 
 1089  2300  Re Kp

15 10 6
 d
0,1309  0,156
Re 5  5 9 
 1361  2300  Re Kp

15 10 6
 d
0.1570  0,156
Re 6  6 9 
 1633  2300  Re Kp

15 10 6
 d
0,1832  0,156
Re 7  7 9 
 1905  2300  Re Kp

15 10 6
 d
0,2094  0,156
Re 8  8 9 
 2178  2300  Re Kp

15 10 6
 d
0,2356  0,156
Re 9  9 9 
 2449  2300  Re Kp

15 10 6
 d
0,2617  0,156
Re 10  10 9 
 2721  2300  Re Kp

15 10 6
 Рассчитываем соответствующие параметры 
64
64
 0,1176 ; 3 
 0,0784 ; 4  64  0,0588 ;
Re 2
Re 3
Re 4
64
64
64
5 
 0,0470 ; 6 
 0,0392 ; 7 
 0,0336 ;
Re 5
Re 6
Re 7
2 
9
0,3164
64
0,3164

0
,
045
 0,0294 ; 9 


 0,0438 .
10
0, 25
;
Re 8
Re 10
Re 9
8 
 Находим потери hT для каждого значения Q
L9 1
L 
200
0
200 0,05232
 0

 0 м ; h 2  2 9 2  0,1176 

 0,021м ;
d9 2 g
0,156 2  9,81
d9 2g
0,156 2  9,81
2
h 1  1
2
L 
L 
L 
h 3  3 9 3  0.0316 м ; h 4  4 9 4  0.0421м ; h 5  5 9 5  0.0526 м ;
d9 2 g
d9 2 g
d9 2 g
2
L 
L 
L 
 6 9 6  0.0632 м ; h 7  7 9 7  0.0737 м ; h 8  8 9 8  0.0842 м ;
d9 2g
d9 2g
d9 2g
2
h 6
2
2
h 9  9
2
2
L9  9
L 
 0.1631м ; h 10  10 9 10  0.19608 м .
d9 2g
d9 2g
2
2
 Построить график hT = f(Q)
График зависимости hT=f(Q)
hT
0.25
0.2
0.15
0.1
0,0669
0.05
Q
0
0
0.001
0.002
0.003
0,0032
0.004
-0.05
 Находим расход при потере hT = 0,0669;
Q9 = 0,0032 м3/с.
в, Расчет на участке 6-8:
Рассчитываем расход жидкости на участке:
Q68  QK  Q9  0,0127  0,0032  0,0159 м 3 / с .
Скорость движения жидкости в этом участке?
10
0.005
0.006
68 
4Q68
d 6
2

4  0,0159
 0,1253м / с
  0,402 2
Вычислить число Рейнольдса Re:
Re 
68  d 6 0.1253  0,402

 3357  2300  Re Kp => Режим турбулиннейный

15 10 6
Re  3357  10
6 8 
d
 26800 => Зон гидравлически гладких труб

0,3164 0,3164

 0,04157
Re 0, 25 3357 0, 25
Рассчитываем потери напора на участке:
h68  68
L6 68
700 0,12532
 0,04157 

 0,0579 м
d6 2g
0,402 2  9,81
2
Находим напора H6:
H 6  H 8  h68  H 6  H 8  h6-8  10,0669  0,0579  10,125 м
г, Расчет на участке 6-7:
Рассчитываем потери напора на участке:
H 6  H 7  h67  h6-7  10,125  10  0,125 м
Определяем расход на этом участке графоаналитическим методом:
 Задаемся рядом произвольных значений Q;
Q1
Q2
Q3
Q4
0
0,0001 0,0005 0,001
Q5
Q6
0,0015 0,002
Q7
Q8
0,0025 0,003
Q9
Q10
0,0035 0,004
 Находим соответствующие средние линейные скорости ω
1 
Q1
Q2
0,0001
 0 ; 2 

 0.00689 ;
2
2
0,25  0,136 2
0,25d 7
0,25d 7
3 
Q3
Q4
0,0005
0,001


0.0344



 0.0689
;
4
2
2
0,25  0,136 2
0,25  0,136 2
0,25d 7
0,25d 7
 5 =0.1033; 6  0.1377 ; 7  0.1722 ; 8  0.2066 ; 9  0.2411 ; 10  0.275
11
 Рассчитываем соответствующие параметры Re:
 d
0  0,136
Re 1  1 7 
 0  2300  Re Kp

6  10 6
 d
0.0069  0,136
Re 2  2 7 
 62  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0.034  0,136
Re 3  3 7 
 312  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0.0689  0,136
Re 4  4 7 
 624.  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0.1033  0,136
Re 5  5 7 
 937  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0.1377  0,136
Re 6  6 7 
 1249  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0,1722  0,136
Re 7  7 7 
 1561  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0.2066  0,136
Re 8  8 7 
 1873  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0.2411  0,136
Re 9  9 7 
 2186  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0.2755  0,136
Re 10  10 10 
 2498  2300  Re Kp

15  10 6
 Рассчитываем соответствующие параметры 
2 
64
64
 1.0249 ; 3 
 0.205 ;
Re 2
Re 3
5 
64
 0.068 ; 6  64  0.0512 ;  7  64  0.041 ;
Re 5
Re 6
Re 7
8 
64
64
0,3164
 0.0342 ; 9 
 0.0293 ; 10 
 0.0448 .
Re 8
Re 9
Re 10
4 
64
 0.1025 ;
Re 4
 Находим потери hT для каждого значения Q
h 1  1
2
L 
600 0.0069 2
L7 1
600
0

 0.011м ;
 0

 0 м ; h 2  2 7 2  1.0249 
d7 2g
0,136 2  9,81
7 2g
0,136 2  9,81
h 3  3
L7  3
L 
L 
 0.0547 м ; h 4  4 7 4  0.109 м ; h 5  5 9 5  0.1640 м ;
d7 2g
d7 2g
d9 2g
2
2
2
2
12
h 6  6
L7  6
L 
L 
 0.2186 м ; h 7  7 7 7  0.2733 м ; h 8  8 7 8  0.3280 м ;
d7 2g
d7 2g
d7 2g
2
2
2
L 
L 
h 9  9 7 9  0.3826 м ; h 10  10 7 10  0.7638 м .
d7 2g
d7 2g
2
2
 Построить график hT = f(Q)
h(T)=f(Q)
hT
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0,125
0,00143
0
0.0005
0.001
0.0015
0.002
Q
0.0025
0.003
0.0035
0.004
0.0045
 Находим расход при потере hT = 0,125;
Q7 = 0,001143 м3/с.
ё, Расчет на участке 4-6:
Рассчитываем расход жидкости на участке:
Q4  6  Q7  Q6 8  0,001143  0,0159  0,01704 м3 / с .
Скорость движения жидкости в этом участке?
 4 6 
4Q46 4  0,01704

 0,1343 м / с
  0,402 2
d 4 2
Вычислить число Рейнольдса Re:
Re 
 46  d 4 0.1343  0,402

 3600  2300  Re Kp => Режим турбулиннейный

15 10 6
Re  3600  10
46 
d
 26800 => Зон гидравлически гладких труб

0,3164 0,3164

 0,04085
Re 0, 25 3600 0, 25
Рассчитываем потери напора на участке:
13
6  d 5 0.1047  0,156

 1088  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0.1570  0,156
Re 7  7 5 
 1633  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0.2094  0,156
Re 8  8 5 
 2177  2300  Re Kp

17  10 6
 d
0.2617  0,156
Re 9  9 5 
 2721  2300  Re Kp

17  10 6
 d
0,3141  0,156
Re 10  10 5 
 3266  2300  Re Kp

17  10 6
Re 6 

 Рассчитываем соответствующие параметры
64
64
 1,1756 ; 3 
 0,2351 ; 4  64  0,1176 ;
Re 2
Re 3
Re 4
64
64
64
5 
 0,0784 ; 6 
 0,0588 ; 7 
 0,0392 ;
Re 5
Re 6
Re 7
64
64
64
 0,0419
 0,0438 ; 10 
8 
 0,0294 ; 9 
Re
Re
Re 8
10
9
2 
 Находим потери hT для каждого значения Q
h 1  1
L5 1
L 
400
0
400 0,00523 2
 0

 0 м ; h 2   2 5 2  1.3323 

 0,0042 м ;
d5 2g
0,156 2  9,81
d5 2g
0,156 2  9,81
h 3  3
L5  3
L 
L 
 0.021м ; h 4   4 5 4  0.0421 ; h 5  5 5 5  0.0631м ;
d5 2g
d5 2g
d5 2g
2
2
2
L 
L 
L 
 6 5 6  0.0842 м ; h 7  7 5 7  0.1263 м ; h 8  8 5 8  0.1684 м ;
d5 2g
d5 2g
d5 2g
2
h 6
2
2
h 9  9
2
2
L5  9
L 
 0.3922 м ; h 10  10 5 10  0.5395 м .
d5 2g
d5 2g
2
2
 Построить график hT = f(Q)
14
h(T)=f(Q)
h(T)
0.6
0.5
0.4
0.3
0,2
0.2
0.1
0,0042
Q
0
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
 Находим расход при потере hT = 0, 2;
Q5 = 0,0042 м3/с.
з, Расчет на участке 2-4:
Рассчитываем расход жидкости на участке:
Q2 - 4  Q5  Q4  6  0,0042  0,01705  0,02125 м3 / с .
Скорость движения жидкости в этом участке?
2-4 
4Q2-4 4  0,02125

 0,167 м / с
d 2 2   0,4022
Вычислить число Рейнольдса Re:
Re 
2-4  d 2 0.1674  0,402

 4486  2300  Re Kp => Режим турбулиннейный

15 10 6
Re  4486  10
4  6 
d
 26800 => Зон гидравлически гладких труб

0,3164 0,3164

 0,03866
Re 0, 25 44860, 25
Рассчитываем потери напора на участке:
h2- 4  2- 4
L2 2- 4
600 0,16742
 0,03866 

 0,0824 м
d2 2 g
0,402 2  9,81
2
Находим напора H2:
15
H2  H4  h2-4  H2  H4  h2-4  10,200  0,0824  10,2824 м
й, Расчет на участке 2-3:
Рассчитываем потери напора на участке:
H 2  H 3  h23  h23  10,2824  10  0,2824 м
Определяем расход на этом участке графоаналитическим методом:
 Задаемся рядом произвольных значений Q;
Q1
Q2
Q3
Q4
0
0,0005 0,0010 0,002
Q5
Q6
Q7
Q8
Q9
Q10
0,003
0,004
0,005
0,006
0,007
0,008
 Находим соответствующие средние линейные скорости ω
1 
3 
Q2
Q1
0,0005

 0.0197 ;
 0 ; 2 
2
2
0,25  0,180 2
0,25d3
0,25d 3
Q3
0,25d 3
2

Q4
0,001
0,002
 0.0393 ;  4 

 0.0786 ;
2
2
0,25  0,180
0,25  0,180 2
0,25d 3
 5 = 0.1180; 6  0.1573 ;  7  0.1966 ; 8  0.2359 ; 9  0.2752 ; 10  0.3145 .
 Рассчитываем соответствующие параметры Re:
 d
0  0,180
Re1  1 3 
 0  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0.0197  0,18
Re 2  2 3 
 236  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0.0393  0,18
Re 3  3 3 
 472  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0.0786  0,18
Re 4  4 3 
 944  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0.1180  0,18
Re 5  5 3 
 1415  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0.1573  0,18
Re 6  6 3 
 1887  2300  Re Kp

15 10 6
 d
0.1966  0,18
Re 7  7 3 
 2359  2300  Re Kp

15 10 6
16
8  d 3 0.2359  0,18

 2830  2300  Re Kp

15  10 6
 d
0.2752  0,18
Re 9  9 3 
 3303  2300  Re Kp

15 10 6
 d
0.3145  0,18
Re 10  10 3 
 3774  2300  Re Kp

15  10 6
Re 8 
 Рассчитываем соответствующие параметры

64
64
 0.2713 ; 3 
 0.1356 ; 4  64  0.0678 ;
Re 2
Re 3
Re 4
64
64
0,3164
5 
 0.0452 ; 6 
 0.0339 ; 7 
 0.0454 ;
0, 25
Re 5
Re 6
Re 7
2 
8 
0,3164
0,3164
0,3164



0.0417


 0.0404

0.0434
0, 25
0, 25
; 9
; 10
0, 25
Re
Re
Re 8
9
10
 Находим потери hT для каждого значения Q
h 1  1
L3 1
L 
300
0
300 0.0197 2
 0

 0 м ; h 2  2 3 2  0.0089 

 0.0089 м ;
d3 2g
0,18 2  9,81
d3 2g
0,18 2  9,81
2
2
L 
L 
L 
h 3  3 3 3  0.0178 м ; h 4  4 3 4  0.0356 ; h 5  5 3 5  0.0534 м ;
d3 2g
d3 2g
d3 2g
2
2
2
L 
L 
L 
h 6  6 3 6  0.0713 м ; h 7  7 3 7  0.1490 м ; h 8  8 3 8  0.2051м ;
d3 2g
d3 2g
d3 2g
2
h 9  9
2
2
L3 9
L 
 0.2686 м ; h 10  10 3 10  0.3393м .
d3 2g
d3 2g
2
2
 Построить график hT = f(Q)
17
График зависимости h(T)=f(Q)
h(T), м
0.4000
0.3500
0.3000
y = 4E+10x5 - 1E+09x4 + 9E+06x3 - 26135x2 + 41.204x - 0.0025
0.2824
0.2500
0.2000
0.1500
0.1000
0.0500
0,0072
0.0000
0.0000
-0.0500
0.0010
0.0020
0.0030
0.0040
0.0050
0.0060
0.0070
Q(м3/с)
0.0080
 Находим расход при потере hT = 0,2824;
Q3 = 0,007204м3/с.
з, Расчет на участке 1-2:
Рассчитываем расход жидкости на участке:
Q1-2  Q3  Q24  0,007204  0,02125  0,02827 м 3 / с .
Скорость движения жидкости в этом участке?
4Q1-2
1-2 
d1
2

4  0,02827
 0,223 м / с
  0,402 2
Вычислить число Рейнольдса Re:
Re 
 2-4  d 2 0.223  0,402

 5976  2300  Re Kp => Режим турбулиннейный

15 10 6
Re  4486  10
1-2 
d
 26800 => Зон гидравлически гладких труб

0,3164 0,3164

 0,035986
Re 0, 25 5976 0, 25
Рассчитываем потери напора на участке:
h1-2  1-2
L1 1-2
700 0,2232
 0,035986 

 0,1588 м
d1 2 g
0,402 2  9,81
2
18
0.0090
Находим напора H1:
H1  H 2  h1-2  H1  H 2  h1-2  10,2824  0,1588  10,44 м
3.2. Расчетная часть при изменении скорости:
Принимаем υk = 0,15 м/с.
а, На участке 8-К
Вычислить число Рейнольдса Re:
Re 
vk  d8


0.15  0,402
 4020  2300  Re Kp => Режим турбулиннейный
15  10 6
Re  4020  10
8k 
d
 26800 => Зон гидравлически гладких труб

0,3164 0,3164

 0,0397
Re 0, 25 4020 0, 25
Рассчитываем потери напора на участке:
h8 k  8 k
2
L8 vk
1200 0,12
 0,0397 

 0,06046 м
d8 2 g
0,402 2  9,81
Находим напора H8:
H 8  H K  h8 K  H8  H K  h8-K  10  0,06046  10,06046 м
1
4
2
2
3
Расход Q k =  k  d k  0,15  0,25  3,14  0,402  0,019 м / с
б, Расчет на участке 8-9:
Рассчитываем потери напора на участке:
H 8  H 9  h89  h8-9  10,06046  10  0,06046 м
Определяем расход на этом участке графоаналитическим методом:
 график hT = f(Q)
19
График зависимости hT=f(Q)
hT
0.25
0.2
0.15
0.1
0,006046
0.05
0,002872
Q
0
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
-0.05
 Находим расход при потере hT = 0,0669;
Q9 = 0,002872 м3/с.
в, Расчет на участке 6-8:
Рассчитываем расход жидкости на участке:
Q68  QK  Q9  0,019  0,002872  0,021872 м 3 / с .
Скорость движения жидкости в этом участке?
68 
4Q6 8 4  0,021872

 0,1723м / с
  0,4022
d62
Вычислить число Рейнольдса Re:
Re 
6 8  d6 0.1723  0,402

 4618  2300  Re Kp => Режим турбулиннейный

15 10 6
Re  4618  10
6  8 
d
 26800 => Зон гидравлически гладких труб

0,3164 0,3164

 0,03838
Re 0, 25 4618 0, 25
Рассчитываем потери напора на участке:
h68  68
L6 6 8
700 0,17232
 0,03838 

 0,1011м
d6 2g
0,402 2  9,81
2
Находим напора H6:
H 6  H 8  h68  H 6  H 8  h6-8  10,0605  0,1011  10,1616 м
20
г, Расчет на участке 6-7:
Рассчитываем потери напора на участке:
H 6  H 7  h67  h6-7  10,1616  10  0,1616 м
 Построить график hT = f(Q)
h(T)=f(Q)
hT
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0,1616
0,001478
0
0.0005
0.001
0.0015
0.002
Q
0.0025
0.003
0.0035
0.004
0.0045
 Находим расход при потере hT = 0,1616м;
Q7 = 0,001478 м3/с.
ё, Расчет на участке 4-6:
Рассчитываем расход жидкости на участке:
Q4  6  Q7  Q6 8  0,001478  0,021872  0,02335 м 3 / с .
Скорость движения жидкости в этом участке?
 4 6 
4Q46 4  0,02335

 0,18397 м / с
  0,4022
d 4 2
Вычислить число Рейнольдса Re:
Re 
4  6  d 4 0.18397  0,402

 4930  2300  Re Kp => Режим турбулиннейный

15 10 6
Re  4930  10
4  6 
d
 26800 => Зон гидравлически гладких труб

0,3164 0,3164

 0,03776
Re 0, 25 4930 0, 25
Рассчитываем потери напора на участке:
21
h46  46
L4 46
800 0,184 2
 0,03776 

 0,13 м
d4 2g
0,402 2  9,81
2
Находим напора H4:
H 4  H 6  h46  H 4  H 6  h46  10,1616  0,13  10,2916 м
ж, Расчет на участке 4-5:
Рассчитываем потери напора на участке:
H 4  H 5  h45  h45  10,2916  10  0,2916 м
 График hT = f(Q)
h(T)=f(Q)
h(T)
0.6
0.5
0.4
0.2916
0.3
0.2
0.1
0,00457
0
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
Q
0.006
0.007
Находим
расход при потере hT = 0, 2916;
Q5 = 0,00457 м3/с.
з, Расчет на участке 2-4:
Рассчитываем расход жидкости на участке:
Q2- 4  Q5  Q4  6  0,00457  0,01705  0,02792 м 3 / с .
Скорость движения жидкости в этом участке?
2 - 4 
4Q2 - 4 4  0,02792

 0,22 м / с
  0,4022
d 2 2
Вычислить число Рейнольдса Re:
22
Re 
2- 4  d 2 0.22  0,402

 5896  2300  Re Kp => Режим турбулиннейный

15 10 6
Re  5896  10
2  4 
d
 26800 => Зон гидравлически гладких труб

0,3164 0,3164

 0,0361
Re 0, 25 5896 0, 25
Рассчитываем потери напора на участке:
h2-4  2-4
L2 2-4
600 0,22 2
 0,0361 

 0,1329 м
d2 2g
0,402 2  9,81
2
Находим напора H2:
H 2  H 4  h2-4  H 2  H 4  h2-4  10,2916  0,1329  10,4245м
й, Расчет на участке 2-3:
Рассчитываем потери напора на участке:
H 2  H 3  h23  h23  10,4245  10  0,4245 м
 График hT = f(Q)
График зависимости h(T)=f(Q)
h(T)
0.6000
0.5000
y = 4E+10x5 - 1E+09x4 + 9E+06x3 - 28562x2 + 43.605x - 0.0028
0.4246
0.4000
0.3000
0.2000
0.1000
0,009094
0.0000
0.0000
-0.1000
Q
0.0020
0.0040
0.0060
0.0080
 Находим расход при потере hT = 0,4246;
Q3 = 0,009094м3/с.
з, Расчет на участке 1-2:
Рассчитываем расход жидкости на участке:
23
0.0100
0.0120
Q1-2  Q3  Q24  0,009094  0,02792  0,037 м 3 / с .
Скорость движения жидкости в этом участке?
1-2 
4Q1-2
d1
2

4  0,037
 0,2915 м / с
  0,402 2
Вычислить число Рейнольдса Re:
Re 
2-4  d 2 0.2915  0,402

 7813  2300  Re Kp => Режим турбулиннейный

15  10 6
Re  7813  10
1-2 
d
 26800 => Зон гидравлически гладких труб

0,3164 0,3164

 0,03365
Re 0, 25 78130, 25
Рассчитываем потери напора на участке:
L 
700 0,29152
h1-2  1-2 1 1-2  0,03365 

 0,2538 м
d1 2 g
0,402 2  9,81
2
Находим напора H1:
H1  H 2  h1-2  H1  H 2  h1-2  10,4245  0,2538  10,678м
24
3.3.
Таблицы результаты:
Участок 8-К
Скорост 0,1
ь ω, м/с
Число 2680
Re
0,044

0
Потерь 0,066
h(T), м
9
Расход
0,012
3
Q, м /с
7
8-9
0,167
6-8
0,125
6-7
0,0787
1741
3357
713
0,036
7
0,006
9
0,003
2
0,041
6
0,058
0,0897
0,015
9
0,0011
4
Участок 8-К
Скорост 0,15
ь ω, м/с
Число 4020
Re
0,039

7
Потерь 0,060
h(T), м
5
Расход
0,019
3
Q, м /с
8-9
0,150
3
1563
6-8
0,172
3
4618
6-7
0,101
7
922
4-6
0,184
0
4930
4-5
0,239
0,040
9
0,060
5
0,002
9
0,038
4
0,101
1
0,021
9
0,069
0,037
8
0,13
0,045
0,125
0,161
6
0,001
5
4-6
0,134
3
3600
4-5
0,219
7
2285
0,040
9
0,074
7
0,017
0,028
0,023
4
0,200
0,004
2
2487
0,291
6
0,004
6
При υК = 0,1 м/с.
2-4
2-3
1-2
0,167 0,283 0,223
4
4487 3396 597п
6
0,038 0,041 0,036
7
4
0,082 0,282 0,159
4
4
0,021 0,007 0,028
3
2
При υК = 0,15 м/с.
2-4
2-3
1-2
0,22
0,357 0,291
5
5896 4288 7813
0,036
1
0,132
9
0,027
9
0,039
0,424
6
0,009
1
0,033
7
0,253
8
0,037
3.4 Построить характеристику трубопровода H = H(Q).




4. Выводы:
В этом трубопроводе имеют разные режим течения.
Скорости жидкости и потери напора повышаются при повышении
скорости в конечном пункте.
Потерь напора можно описываться через функции от расхода жидкости в
зависимости от пределов скорости.
Графоаналитический метод позволяет быстро и удобно определить расход
при даны потеря.
25
Литературы:
1. Арустамова Ц.Т., Иванников В.Г. Гидравлика: учеб. пособие. М.: Недра,
1995. - 198 с.
26