гази в більшості випадків рухаються в турбулентному режимі, тому визначення втрат напору на тертя буде розглянуто тільки для нього.
Після визначення Re необхідно розрахувати товщину ламінарного підшару в турбулентному потоці:
В
де d-діаметр трубопроводу.
Якщо д багато більше середньої величини виступів шорсткості (абсолютної шорсткості), то труби носять назву гідравлічно гладких. Якщо багато менше - гідравлічно шорстких. p> Для гідравлічно гладких труб л розраховується за формулою Блазіуса:
В
Для гідравлічно шорстких за формулою Нікурадзе:
В
До е - еквівалентна шорсткість. Її значення для різних стінок наводяться в довідниках.
4) Визначення тиску на вході:
Вибираємо тиск на вході, рівне кінцевому тиску плюс 3% від значення кінцевого тиску
В
Далі розраховуємо різниця кінцевого тиску і тиску на виході з повітродувної станції:
,
і саме тиск на виході
В
Якщо розрахункове практично збігається з обраним тиском, отже вибір тиску вірний.
5) Побудова характеристики мережі:
Рівняння напірної характеристики мережі записується таким чином:
H = a + (c + b) Q 2
Де;
-коефіцієнт опору трубопроводу.
В
Гідравлічний розрахунок для конкретних даних
1) Розрахунок щільності і витрати газу при даному тиску і температурі:
В В В
Температура і тиск газу при нормальних умовах:
Т про = 273 К,
p o = 760мм.рт.ст. = 0,760 * 13600 * 9,81 Па = 1,01396 * 10 5 Па. p> Температура і тиск газу:
р = 0.9 ати = 0,9 * 9,81 * 10 4 Па +1,01396 * 10 5 Па = 1,89686 * 10 5 Па,
Т = 30 +273 = 303 К.
В В В
2) Вибір труб і визначення розрахункових швидкостей на окремих ділянках:
Нехай W = 13 м/с. Тоді:
В
Вибираємо за ГОСТом найближчий стандартний внутрішній діаметр сталевої труби d = 600мм. p> Розрахункова швидкість:
В
При послідовному з'єднанні Q 1 = Q 2 = Q 3 , задаємося внутрішнім діаметром d = 650 мм, щоб запобігти розгін газу, тоді:
В
тому d 1 = d 3 , а Q 1 = Q 2 = Q 3 = Q, то
W 1 = W 3 = 14,1 м/с.
3) Визначення втрат напору на ділянках:
Для розрахунку кінематичної в'язкості необхідно спочатку розрахувати динамічну в'язкість, при:
м про = 1,72 * 10 -5 Па * с - динамічна в'язкість газу при 0 про С;
T = 303 К - температура газу;
С = 114 - постійна для даного газу:
В
тоді:
,
де с - щільність газу, м - Динамічна в'язкість газу:
Для визначення режиму руху на першій ділянці розрахуємо число Рейнольдса:
В
Re 1 > Re кр = 2320, отже режим руху турбулентний.
Розрахуємо товщину ламінарного підшару:
В
Абсолютна шорсткість О” = 0.5мм. Тоді О”> д маємо область гідравлічно шорстких труб. p> Коефіцієнт тертя л 1 визначаємо за формулою Нікурадзе:
В
Визначимо коефіцієнт опору b на першій ділянці. Коефіцієнти місцевих опорів приймаємо рівними про вентиля стандартного = 4,5, про коліна = 2, про вентиля В«рейВ» = 3,2. Отже ОЈо = Про вентиля стандартного + про коліна * 5 + про вентиля В«рейВ» = 4,5 +2 * 5 +3,2 = 17 , 7 Довжина першої ділянки
В
Для визначення режиму руху на другій ділянці розрахуємо число Рейнольдса:
В
Re 1 > Re кр = 2320, отже режим руху турбулентний.
Розрахуємо товщину ламінарного підшару:
В
Абсолютна шорсткість О” = 0,5 мм. Тоді О”> д маємо область гідравлічно шорстких труб. p> Коефіцієнт тертя л 2 визначаємо за формулою Нікурадзе:
В
Визначимо коефіцієнт опору b на другій ділянці. Раптове розширення: про расш =. Раптове звуження про суж = 0.5. Отже ОЈо = про расш + про суж = 0.096 Довжина другої ділянки
В
Для визначення режиму руху на третьому ділянці розрахуємо число Рейнольдса:
Re 3 = Re 1 = 955932,2,
тому W 3 = W 1 , і d 3 = d 1 . br/>
Re 3 > Re кр = 2320, отже режим руху турбулентний.
Розрахуємо товщину ламінарного підшару:
В
Абсолютна шорсткість О” = 0,5 мм.Тогда О”> д маємо область гідравлічно шор...
