Расчет простого трубопровода

Разбиение трубопровода на линейные участки. Определение режима движения жидкости в трубопроводе. Определение значений числа Рейнольдса, значений коэффициентов гидравлического трения и местного сопротивления. Скорость истечения жидкости из трубопровода.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 26.10.2011
Размер файла 233,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разбиение трубопровода на линейные участки

На миллиметровой бумаге в масштабе вычерчивается предложенная схема трубопровода с указанием всех его геометрических размеров.

В гидравлической системе следует определить расход жидкости, если давление в емкости и , а высота уровня жидкости - .

Запорный вентиль открыт полностью. Трубы стальные, новые.

Исходные данные

Pм

H0

h

d

l1

l2

D

L1

L2

dc

R

t

жидкость

кг/см2

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

°С

4,3

5,2

3,5

0,15

8

10

0,20

15

18

0,08

0,20

20

керосин

На милиметровой бумаге вычерчиваем схему трубопровода с указанием всех его геометрических размеров.

Весь трубопровод условно разбивается на 7 линейных участков, границами которых служат местные сопротивления. Каждому линейному участку и каждому местному сопротивлению присваивается порядковый номер, при этом местному сопротивлению присваивается тот же порядковый номер, что и линейному участку, который оно ограничивает снизу по потоку. Местному сопротивлению «вход в трубопровод из резервуара» порядковый номер не присваивается, а значение коэффициента местного сопротивления для него суммируется со значением коэффициента местного сопротивления, имеющего порядковый номер 1, и в дальнейшем это суммарное значение используется в расчетах, как .

Определение режима движения жидкости в трубопроводе

Определяем режим движения жидкости в трубопроводе путем сравнения располагаемого напора Н с его критическим значением Нкр. Располагаемый напор определяется по формуле:

,

где Н0 = 5,2 м;

Pм = 4,3 кг/см2;

? = ?·g;

?керосина = 780 кг/м3 [1], стр.10;

g = 9,81;

м,

Формулу для получения критического напора, соответствующего переходу от ламинарного режима движения жидкости к турбулентному можно получить, воспользовавшись формулой для определения потерь напора на трение при ламинарном движении:

,

где .

Имея в виду, что критический напор Hкр соответствует критической скорости кр, подставим значение кр, выраженное через критическое значение числа Reкр,

и получим выражение для критического напора:

Значение можно принимать равным 2320. при t=200C [1] стр. 16.

Найдем Hкр для всех участков:

м

м

м

м

м

м

м

Очевидно, что на всех участках наблюдается турбулентный режим движения, так как

Определение значений числа Рейнольдса, значений коэффициентов гидравлического трения и местного сопротивления

Задаемся определенным значением числа Re. В случае турбулентного режима, каковой имеет место целесообразно принимать значения

,

где di - диаметр трубопровода на рассматриваемом участке,

?э - абсолютная величина эквивалентной равномерно-зернистой шероховатости.

?э = 0,00005 м [1] стр. 72 для трубы вида: стальная сварная новая чистая

Участок 1: ;

Участок 2: ;

Участок3: ;

Участок 4: ;

Участок 5: ;

Участок 6: ;

Участок 7: .

В соответствии с принятыми значениями числа Re для каждого линейного участка трубопровода определяем значение коэффициентов гидравлического трения ?i и для каждого местного сопротивления - значение коэффициента местного сопротивления .

Находим для каждого местного сопротивления - значение коэффициента местного сопротивления

[1], стр. 86 п.1;

[1], стр. 94;

[1], стр. 90 п.1а;

[1], стр. 90 п.1а;

[1], стр. 88;

[1], стр. 90 п.2, где ?5 = 0,73 · A·B·C, A- функция угла поворота Q, при Q = 90?, A=1; B- функция относительного радиуса кривизны (R0 /d) по таблице B= 0,21; C - функция формы поперечного сечения трубы, C= 1 для круглого сечения;

[1], стр. 90 п.2, где ?5 = 0,73 · A·B·C, A- функция угла поворота Q, при Q = 90?, A=1; B- функция относительного радиуса кривизны (R0 /d) по таблице B= 0,21; C - функция формы поперечного сечения трубы, C= 1 для круглого сечения; [1], стр. 89 п.2.

Определение скорости истечения жидкости из трубопровода

трубопровод жидкость гидравлическое трение

Подставляем значения коэффициентов гидравлического трения и коэффициентов местного сопротивления в формулу, для определения значения скорости истечения жидкости из трубопровода:

,

где- коэффициент Кориолиса для турбулентного режима.

g·H = 2·9,81·10,819= 212,269

;

;

;

;

;

;

м/с

Определяем значение расхода:

,

Определение значений скоростей на всех линейных участках трубопровода и значений числа Рейнольдса. Повторный расчет

По найденному значению расхода определяем значение скоростей на всех линейных участках трубопровода и по ним - значения чисел Rei для каждого участка.

Если , тогда

;

;

;

;

;

;

;

Определяем число :

;

;

;

;

;

;

;

Так как полученные числа отличаются от принятых в начале расчетов (см. начало работы) более чем на 10%, то необходимо расчет провести вновь, при этом в основу расчета кладутся числа , полученные при выполнении данного этапа.

Значения коэффициентов местного сопротивления ?i :

[1], стр. 86 п.1;

[1], стр. 94;

[1], стр. 90 п.1а;

[1], стр. 90 п.1а;

[1], стр. 88;

[1], стр. 90 п.2, где ?5 = 0,73 · A·B·C, A- функция угла поворота Q, при Q = 90?, A=1; B- функция относительного радиуса кривизны (R0 /d) по таблице B= 0,21; C - функция формы поперечного сечения трубы, C= 1 для круглого сечения;

[1], стр. 90 п.2, где ?5 = 0,73 · A·B·C, A- функция угла поворота Q, при Q = 90?, A=1; B- функция относительного радиуса кривизны (R0 /d) по таблице B= 0,21; C - функция формы поперечного сечения трубы, C= 1 для круглого сечения; [1], стр. 89 п.2.

Определяем скорость истечения жидкости из трубопровода:

,

где- коэффициент Кориолиса для турбулентного режима.

g·H = 2·9,81·12,69512817= 249,0784147

;

;

;

;

;

;

м/с

тогда расход равен:

,

.

Определяем значения скоростей на всех линейных участках трубопровода, зная что , тогда

;

;

;

;

;

;

.

Определяем число :

;

;

;

;

;

;

.

Разность в значениях составляет менее 10% следовательно можно проводить дальнейшие расчеты.

Определение истинных значений коэффициентов гидравлического трения

Определение скоростных напоров на всех линейных участках трубопровода

Определяем скоростные напоры на всех линейных участках трубопровода по формуле:

, - для турбулентного режима.

м;

м;

м;

м;

м;

м;

м;

Определение потерь напора на трение

Определяем потери напора на трение для всех линейных участков трубопровода по формуле:

м;

м;

м;

м;

м;

м;

м;

Определение потерь напора на местных сопротивлениях

Определяем потери напора на местные сопротивления по формуле:

;

м ;

м ;

м ;

м ;

м ;

м ;

м ;

Проверка произведенных расчетов. Проводим проверку проведенных расчетов по формуле

;

;

H=12,69512817м - значение, полученное в начале расчетов,

Hпр=12,69794375м - значение, полученное по результатам проверки,

Hпр- H=12,69794375м- 12,69512817м= 0,00281558м, следовательно, расчеты произведены верно.

Ошибка расчетов составляет:

,

что подтверждает верность произведенных расчетов

Построение диаграммы уравнения Бернулли

На миллиметровой бумаге строим напорную и пьезометрическую линии (диаграмму уравнения Бернулли).

Линия напора (удельной механической энергии потока) строится путем последовательного вычитания потерь, нарастающих вдоль потока, из начального напора потока (заданного пьезометрическим уравнением в витающем резервуаре). Пьезометрическая линия (дающая изменение гидростатического напора потока) строится путем вычитания скоростного напора в каждом сечении из полного напора потока.

Величина пьезометрического напора в каждом сечении определяется на графике заглублением центра сечения под пьезометрической линией;

Величина скоростного напора - вертикальным расстоянием между пьезометрической линией и линией полного напора.

Заключение

В ходе курсовой работы произведен гидравлический расчёт простого трубопровода заданной геометрии.

Рассчитаны потери напора на трение и местные сопротивления, скоростные напоры на всех линейных участках трубопровода. По расчетным данным построена диаграмма уравнения Бернулли.

Произведенная проверка показала, что все расчеты выполнены верно, о чем свидетельствует погрешность в 0,022173511%.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Разбиение трубопровода на линейные участки. Определение режима движения жидкости в трубопроводе. Значения коэффициентов гидравлического трения и местного сопротивления. Скорость истечения жидкости из трубопровода. Скоростные напоры на линейных участках.

    курсовая работа [224,9 K], добавлен 06.04.2013

  • Построение схемы трубопровода. Определение режима движения жидкости. Определение коэффициентов гидравлического трения и местных сопротивлений, расхода жидкости в трубопроводе, скоростного напора, потерь напора на трение. Проверка проведенных расчетов.

    курсовая работа [208,1 K], добавлен 25.07.2015

  • Расчет внутреннего диаметра трубопровода, скорость движения жидкости. Коэффициент гидравлического трения, зависящий от режима движения жидкости. Определение величины потерь. Расчет потребного напора. Построение рабочей характеристики насосной установки.

    контрольная работа [187,7 K], добавлен 04.11.2013

  • Составление уравнений Бернулли для сечений трубопровода. Определение потерь напора на трение по длине трубопровода. Определение местных сопротивлений, режимов движения жидкости на всех участках трубопровода и расхода жидкости через трубопровод.

    задача [2,1 M], добавлен 07.11.2012

  • Определение скорости поршня и расхода жидкости в трубопроводе. Построение напорной и пьезометрической линий для трубопровода. Определение максимально возможной высоты установки центробежного насоса над уровнем воды. Составление уравнения Бернулли.

    контрольная работа [324,1 K], добавлен 07.11.2021

  • Расчет трубопровода, выбор центробежного насоса. Методы регулировки его работы в схеме циркуляционной мойки резервуаров и трубопроводов. Расчет сопротивлений трубопровода и включенных в него аппаратов. Разбивка трубопровода насосной установкой на участки.

    курсовая работа [258,3 K], добавлен 10.04.2012

  • Определение скорости движения среды в нагнетательном трубопроводе. Расчет полного гидравлического сопротивления сети и напора насосной установки. Определение мощности центробежного насоса и стандартного диаметра трубопровода. Выбор марки насоса.

    контрольная работа [38,8 K], добавлен 03.01.2016

  • Определение высоты всасывания центробежного насоса по его характеристикам: потребляемой мощности двигателя, числу оборотов, диаметру всасывающего трубопровода. Расчет расхода жидкости насосом, напора, коэффициента потерь напора по длине трубопровода.

    лабораторная работа [231,5 K], добавлен 19.12.2015

  • Расчет перестановочного усилия для перемещения затвора регулирующего органа, гидравлического сопротивления технологического трубопровода. Схема управления пневматическим поршневым исполнительным механизмом. Выбор исполнительного устройства и насоса.

    курсовая работа [343,7 K], добавлен 13.03.2012

  • Общие потери напора в трубопроводе. Определение высоты всасывания из резервуара, расхода циркуляции жидкости, диаметра самотечного трубопровода и показаний дифманометра расходометра. Необходимое давление насоса и мощность. Построение характеристики сети.

    курсовая работа [695,9 K], добавлен 23.04.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.