тем, особливо систем літаків, доводиться одночасно враховувати інтереси, як зменшення гідравлічних втрат, так і зменшення ваги трубопроводів.
Для зменшення гідравлічних втрат бажано вибирати можливо більший діаметр труби, однак при цьому вага трубопроводу з рідиною зростає в квадратичної залежності від діаметра. У зв'язку з цим для зменшення ваги трубопроводів в гідравлічній системі бажано робити їх можливо малого діаметру.
Розрахунок на міцність дозволяє встановити, наскільки правильно підібрані матеріал трубопроводів і товщина стінки, а так само призначити необхідний запас міцності.
Гідравлічний і міцнісний розрахунки дозволяють вибрати оптимальні параметри трубопроводів.
1.3.1 Гідравлічний розрахунок трубопроводів
Якщо відомий витрата рідини через трубопровід, то при заданій швидкості руху визначається реквізит внутрішній діаметр
см, (1.7)
де Q - найбільша витрата рідини, можливий у даній ділянці гідравлічної системи, в см3/сек;
?- Середня швидкість руху робочої рідини в см / сек.
Швидкість руху рідини в напірних і зливних трубопроводах зазвичай вибирають не більше 8 - 15 м / сек. Для всмоктуючих трубопроводів її зазвичай обмежують величинами 1,5 - 2 м / сек.
Отриманий за формулою [1.7] розмір внутрішнього діаметра трубопроводу округляють до найближчого розміру, рекомендованого відповідним стандартом.
Окрім визначення діаметра трубопроводу, у завдання гідравлічного розрахунку входить визначення гідравлічних втрат по довжині трубопроводу, величина яких залежить в основному від характеру руху рідини по трубопроводу.
Розрізняють два види руху рідини: ламінарний і турбулентний. При ламінарному (або шаруватому) русі траєкторії частинок рідини паралельні осі труби. Шари рідини рухаються, не змішуючись між собою. При турбулентному русі поряд з рухом рідини уздовж осі існує пульсація швидкості в поперечному напрямку. Траєкторії часток рідини при цьому представляють собою складні криві.
Перехід від одного режиму течії до іншого настає за певних умов, якi характеризуються деяким безрозмірним числом Рейнольдса Rе, значення якого залежить від діаметра трубопроводу, швидкості руху рідини і її кінематичної в'язкості.
Число Рейнольдса для круглих труб
, (1.8)
де Re - число Рейнольдса;
?- Середня швидкість руху рідини см / сек; - внутрішній діаметр трубопроводу в мм; - коефіцієнт кінематичної в'язкості.
Досліди показали, що ламінарному режиму руху рідини по металевих круглим трубах відповідають числа Рейнольдса Rе? 2200? 2300, а турбулентному - Rе? 2200? 2300 [1.8]. Якщо в трубопроводі відсутні обурення, що сприяють виникненню турбулентності, то потік зберігається ламінарним до більш високих чисел Рейнольдса. Незважаючи на цю обставину, при розрахунку гідравлічних опорів виходять з мінімальних (критичних) значень Rе.
Таким чином, ламінарний плин відповідає малим швидкостям, малим діаметрам і високим вязкостям рідини.
Втрати напору по довжині трубопроводу в метрах стовпа даної рідини можна визначити за такою відомою формулою [1.9]:
, (1.9)
...
