Расчет сложного трубопровода

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Филиал государственного образовательного учреждения

Высшего профессионального образования

«Московский энергетический институт

(технический университет)»

в г. Волжском

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»

Расчетно-графическая работа

«Расчет сложного трубопровода»

Студентка:                                                                        Сюсюкина А.С.

Группа:                                                                                ЭОП-07в

Преподаватель:                                                                        Староверов В.В.

Волжский 2009

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА: РАСЧЕТ СЛОЖНОГО ТРУБОПРОВОДА

Расчетно-графическая работа посвящена изучению аналитического и графического методов решения инженерных задач.

Задание №1

Схема сложного трубопровода приведена на Рис.1

[pic 1]                                          Рис.1

Дано:

Длины участков: L1 = 230 м; L2 = 150 м; L3 = 510 м.

Внутренние диаметры труб: d1 = 159 мм; d2 = 108 мм; d3 = 219 мм.

Коэффициент шероховатостей: Δ = 0,9 мм.

Максимальное расстояние от трубы 1-а до трубы 2-а: H = 28.

Коэффициенты местных потерь: ζ1 = 0, ζ2 = 0, ζ3= 7.

Ускорение свободного падения: g = 9,81 м/с2.

Определить:

Найдем расходы для трубопроводов 1-а, 2-а и а-3, затем определим общий расход для всего трубопровода. Коэффициенты гидравлического сопротивления предварительно принять: λ1 = 0,03, λ2 = λ3 = 0,035.

Аналитический метод решения

Пользуясь упрощенной схемой, приведенной на Рис.1, запишем уравнение Бернулли для каждого участка.

Для участка 1-а:

[pic 2]

Для участка 2-а:

[pic 3]

Для участка а-3:

[pic 4] 

Определяем полный напор в сечении а:

[pic 5] 

[pic 6]

Преобразуем уравнения, выделив статические напоры:

[pic 7]

[pic 8]

Обозначим статические напоры как:

[pic 9] 

[pic 10]

Учитывая, что:   [pic 11]            [pic 12]        

запишем уравнения в следующем виде: при Кi расходные модули участков

[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

Последнее уравнение – уравнение баланса расходов.

Т.к. p1 = p2 = pатм., тогда [pic 16], из этого уравнения получим:

[pic 17]

Теперь выразим Q1 через Q2:

[pic 18] 

Подставим в уравнение баланса расходов:

[pic 19]

Приведем к виду:

[pic 20]

Подставив во второе уравнение системы, получим:

[pic 21] 

[pic 22]

Приведем к виду:

[pic 23]

Теперь найдем:

[pic 24]

1. Найдем расходные модули участков и расходы:

[pic 25]

[pic 26]

[pic 27]

[pic 28]

[pic 29]

[pic 30]

2. Найдем число Рейнольдса:

Где ν – коэффициент кинематической вязкости жидкости. [pic 31].

[pic 32]

[pic 33]

[pic 34]

Так как все три полученных значения гораздо больше [pic 35] можем сделать вывод, что режим турбулентный.