більше, ніж площа перерізу труби, то в рівнянні (1) можна знехтувати швидкісними напорами з причини їх малості. Дійсно, в силу рівняння нерозривності має місце рівності витрат рідини:
де SA і SB - площі вільних поверхонь рідини в резервуарах, а Sтр - площа перерізу трубопроводу, отже, відношення швидкостей рідини обернено пропорційні площам поверхонь, через які вона тече. Оскільки SA і SB багато більше, ніж Sтр, то швидкості vA і vB рідини в резервуарах багато менше швидкості v рідини в сполучному трубопроводі. Отже, можна прийняти, основні втрати напору між перетинами A - A і В - В мають місце тільки в сифонной трубі. З урахуванням цих обставин рівняння Бернуллі (1) зводиться до простого рівняння
zA - zB=hA-B (2)
або, якщо позначити різницю zA - zB рівнів рідини в резервуарах через Н1, то одержимо рівняння:
H1=hA-B (3)
Для того щоб сифон працював, тиск рідини, що тече в сифоні, у всіх його перетинах більше тиску РНП насичених парів, а в іншому випадку рідина скипить, і її безперервний стовп в сифоні трубопроводі розірветься.
гідравлічний сифонний слив трубопровід
2. Розрахункова частина
. 1 Визначення витрати рідини через сифонний слив і перевірка його працездатності при заданих умовах перекачування
Складемо рівняння Бернуллі для рівнів рідини в резервуарах:
(4)
Вирішимо задачу графоаналитическим способом. Задаємо поруч значень Q і визначаємо відповідні їм величини hа-в.
За цими даними будуватися графік hA-B (Q), відклавши на осі ординат якого відоме значення H1=1 м, на осі абсцис знаходять відповідне йому шукане значення Q=0,0064 м3/c=6,4 дм3/c.
Перевіримо виконання умови нормальної роботи сифона.
«Небезпечним" перерізом, де тиск повинен бути найменшим, буде живий перетин наприкінці горизонтальної ділянки зливу як найбільш віддалене від початку руху з усіх найбільш піднятих перетинів. Рівняння Бернуллі для перерізів на поверхні рідини у верхньому резервуарі і «небезпечного» перетину має вигляд
(5)
(6)
Визначимо величини? 2, hA-O входять в рівняння (5):
v1=4Q/(? d12)=4.0,0064/(3,14.0,082)=1,27 (м/с)
v2=4Q/(? d22)=4.0,0064/(3,14.0,082)=1,27 (м/с)
Re1=v1d1 /? =1,27.0,08/(0,6.10-6)=1,7.105
Re2=v2d2 /? =1,27.0,08/(0,6.10-6)=1,7.105
d1 /?=10.0,08/(0,08.10-3)=104; 500d1 /?=500.0,08/(0,08.10-3)=5.105
10d1 /? lt; Re1 lt; 500d1/?; ? 1=0,11. (68/Re1 +?/D1) 0,25
=0,11/(68/(1,7.105) + 0,08.10-3/0,08) 0,25=0,0212;
d2 /?=10.0,08/(0,08.10-3)=104; 500d2 /?=500.0,08/(0,08.10-3)=5.105
10d2 /? lt; Re1 lt; 500d2/?; ? 2=0,11. (68/Re2 +?/D2) 0,25
=0,11/(68/(1,7.105) + 0,08.10-3/0,08) 0,25=0,0212;
= gt; ? 2=1
A-O=h1 + h2=0,13 + 0,75=0,88 м
так як pоп gt; gt; pнп=27 кПа, то сифонний слив працювати буде.
2.2 Дослідження можливості збільшення витрати рідини шляхом зміни її температури або діаметра i-го ділянки
Зміна температури.
в'язкість багатьох рідин - води, нафти, і майже всіх нафтопродуктів залежить від температури. При підвищенні температури в'язкість зменшується, при зниженні - збільшується.
Висновок
Дослідження сифонного зливу для нафтопродукту допомагають нам визначити витрату рідини через сифонний слив і перевірку його працездатності при заданих умовах перекачування.
Для того щоб сифон працював, тиск рідини, що тече в сифоні, у всіх його перетинах більше тиску насичених парів.
Для збільшення витрати рідини ми можемо збільшувати діаметри трубопроводу і зменшувати в'язкості шляхом нагрівання рідини.
Література
1) М.В. Лур'є, І.М. Астрахан, В.В. Кадет - Гідравліка та її застосування в нафтогазовому виробництві.
) І.М. Астрахан, В.Г. Іванніков, В.В. Кадет, І.М. Кочина, А.Є. Евгеньев, Г.Д. Розенберг - Збірник завдань з гідравліки та газодинаміці для нафтогазових ВУЗів.
) Є.Г. Разбегіна, А.Р. Сумбатова - Прикладні задачі гідравліки.
Додаток
Залежність пружності насиченої пари авіабензину від температури.
Залежність кінематичного коефіцієнта в'язкості бензину Б - 70 від температури.
