Введення
Гідравліка, або механіка рідин, розглядає закони рівноваги і руху рідини і застосування цих законів до вирішення практичних завдань. Аеромеханіка розглядає аналогічні питання стосовно до газів. Механіка рідин і газів мають багато спільного і часто розглядаються як єдина дисципліна, найчастіше звана гідромеханікою.
Згідно молекулярно-кінетичної теорії будову речовини, краплинні і газоподібні рідини істотно відрізняються один від одного характером руху частинок, їх розташуванням і силами взаємодії між молекулами. Відмінності знаходять вираження і в механічних властивостях цих середовищ. Головною відмінністю рідин від газів є ставлення їх до стиснення. У рідин відстань між молекулами дуже малі, а в газів це відстань на три порядки більше і тому газ вважається легко стисливої вЂ‹вЂ‹рідиною, а отже рідина нестисливої вЂ‹вЂ‹рідиною.
Для металурга - автоматника важливість даної дисципліни обумовлена ​​особливостями металургійного виробництва, а саме подачею і відводом газів, води, кислот та інших рідин, але найважливіше полягає в тому, що управління потоками є одним із зручних методів регулювання виробничого процесу.
Завдяки застосуванню електронних обчислювальних машин, суттєво покращився проектування трубопроводів. Використання такої техніки вплинуло на конструктивні рішення, так як дозволило здійснювати складні схеми з рухомими вузлами, застосування яких уникали через труднощі їх розрахунку
1. Постановка завдання
Потрібен спроектувати схему газопроводу і побудувати характеристику трубопроводу.
При цьому задані газ-метан, витрата Метена - 2,5 кГ/с, тиск метану на виході з газопроводу - 2,5 ат.
2. Короткі теоретичні відомості
Металургійні підприємства є одними з найбільших споживачів води і повітря. Споживання повітря, як води, на заводах кольорової металургії може носити характер загального (споживання стисненого повітря), властивого більшості промислових підприємств, і специфічного (Використання повітря як технологічного реагенти - окислювача), властивого металургійному виробництву.
На відміну від водопостачання, постачання споживачів на промислових підприємствах повітрям, як правило, значною мірою здійснюється від локальних повітроподавальних установок і станцій. Загальна централізована система повітропостачання застосовується тільки для повітря деяких окремих параметрів, в першу чергу компресорного повітря. Зазвичай промислове підприємство обладнане однією або декількома компресорними станціями, що забезпечують всіх споживачів стисненого повітря тиском 4-7 ати. Повітря інших параметрів подається споживачам від місцевих установок. Транспортування повітря від повітроподавальних станцій здійснюється за допомогою великої кількості довгих і розгалужених трубопроводів різного діаметру. p> Але передача повітря на великі відстані по трубопроводах дуже невигідна. По - перше вартість всієї цієї системи була б дуже велика. По-друге, транспортування великих мас повітря на великі відстані викликала б великі втрати напору і, отже, зажадала б установки високонапірних і дорогих машин і більшого перевитрати енергії. По-третє, регулювання витрати або тиску повітря даних параметрів, враховуючи невелике число великих споживачів цього повітря.
З компресорним повітрям тиском 4-7 ати справу йде інакше. Він є фактично повітрям загального призначення. У всіх цехах підприємства завжди є значна кількість переважно дрібних споживачів цього повітря. Оскільки загальна витрата компресорного повітря слабкий, транспортування його по трубопроводах на значні відстані не викликає великого збільшення витрат. Причому завдяки високому тиску дійсний обсяг транспортованого стисненого повітря малий, що дозволяє мати трубопроводи невеликого діаметру.
На ряду з общезаводской схемою повітропостачання компресорним повітрям на підприємствах часто застосовуються більш локальні схеми, охоплюють в цілому цехи або групу цехів.
3. Порядок виконання розрахунків
Модель розрахунку та опис характеристик руху газа:
3.1 Схема установки сталевого газопроводу:
В
3.2 Розрахунок втрат напору на тертя
Втрати напору на тертя в круглих напірних газопроводах зазвичай розраховуються за формулою Дарсі - Вейсбаха
(3.1)
де - довжина газопроводу; d - його діаметр; - коефіцієнт гідравлічного тертя, або коефіцієнт тертя, який визначається низкою умов, в першу чергу режимом руху рідини.
Витрата рідини при заданому швидкості руху знаходиться за формулою:
(3.2)
де F-площа поперечного перерізу газопроводу, а - об'ємна витрата рідини ([] = м 3 /с).
1) Для перекладу витрати Q з технічної системи в систему СІ буде потрібно визначити щільність при нормальних умовах, а так само щільність при заданій температурі, для цього використовує...
