Расчёт гидравлического сопротивления трубопровода, страница 2

S2= S3=3,14·0,22/4=0,0314 м2

S4=3,14·0,12/4=0,008 м2

S5 =3,14×0,352/4=0,096 м2

    

u2=1,3·0,096/0,0314=3,97 м/с

    

u3=3,97·0,0314/0,008=15,58 м/с

u4=15,58×0,008/0,096=1,298/с

Потери давления в трубопроводе:

∆Рп=ρghп

Общий потерянный напор:

hп=hтр+hм.с

hтр – потеря напора на трение

hм.с – потеря напора на местное сопротивление

λ – коэффициент гидравлического трения

Коэффициент гидравлического трения при шероховатости труб:

ε=∆/d

ε – относительная шероховатость

∆ - высота выступов, м

ε1=∆/d1=10-4/0,35=2,9·10-4

ε2=∆/d2=10-4/0,2=5×10-4

ε4=∆/d4=10-4/0,1=10-3

ε5=∆/d5=10-4/0,35=2,9·10-4

Re – критерий Рейнольдца

Re1=u1d11=1,3·0,35/18,95·10-6=2,4·104

Re2=u2d22=3,97×0,2/4,303·10-6=1,8·105

Re4=u3d43=15,58·0,1/1,003·10-6=15,5·105

Re5=u4d54=1,298·0,35/3,788·10-7=11,99·105

λ1=0,029

λ2=0,022

λ3=0,017

λ= λ1+ λ2+ λ3=0,029+0,022+0,017=0,068

∆Ртр1=1462 Па

∆Ртр2=146800 Па

∆Ртр3=1303 Па

∆Ртр=∆Ртр1+∆Ртр2+∆Ртр3=1462+146800+1303=149565 Па

∆Рмс1=605 Па

ξмс2=1,284

∆Рмс2=61190 Па

ξмс3=0,15+0,15+1,0=1,3

∆Рмс3=430,687 Па

∆Рмс=∆Рмс1+∆Рмс2+∆Рмс3=605+61190+430,687=62225,687 Па

∆Pп=149565+62225,687=211790,687 Па

3) uвх=1,9 м/с

Q=u·S=const

Q – объёмный расход, м3/с  

Q1=u1·S1

Q2=u2·S2

Q3=u3·S3  

u1·S1= u2·S2= u3·S3                                                                               

                                                

d – внутренний диаметр, м

S – площадь трубопровода

S1=3,14·0,32/4=0,071 м2                    

S2=3,14·0,12/4=0,008 м2

S3=3,14·0,352/4=0,096 м2

    

u2=1,9·0,071/0,008=16,863 м/с

    

u3=16,863·0,008/0,096=1,405 м/с

Потери давления в трубопроводе:

∆Рп=ρghп

Общий потерянный напор:

hп=hтр+hм.с

hтр – потеря напора на трение

hм.с – потеря напора на местное сопротивление

λ – коэффициент гидравлического трения

Коэффициент гидравлического трения при шероховатости труб:

ε=∆/d

ε – относительная шероховатость

∆ - высота выступов, м

ε1=∆/d1=10-4/0,3=3,3·10-4

ε2=∆/d2=10-4/0,1=10-3

ε3=∆/d3=10-4/0,35=2,9·10-4

Re – критерий Рейнольдца

Re1=u1d11=1,9·0,3/24·10-6=2,375·104

Re2=u2d22=16,863·0,1/6,311·10-6=2,672·105

Re3=u3d33=1,405·0,35/1,299·10-6=3,786·105

λ1=0,025

λ2=0,021

λ3=0,017

λ= λ1+ λ2+ λ3=0,025+0,021+0,017=0,063

∆Ртр1=3760 Па

∆Ртр2=418000 Па

∆Ртр3=3883 Па

∆Ртр=∆Ртр1+∆Ртр2+∆Ртр3=3760+418000+3883=425643 Па

∆Рмс1=1805 Па

ξмс2=1,284

∆Рмс2=182600 Па

ξмс3=0,15+0,15+1,0=1,3

∆Рмс3=1283 Па

∆Рмс=∆Рмс1+∆Рмс2+∆Рмс3=1805+182600+1283=185688 Па

∆Pп=425643+185688=611331 Па

4) uвх=2,7 м/с

Q=u·S=const

Q – объёмный расход, м3/с  

Q1=u1·S1

Q2=u2·S2

Q3=u3·S3  

u1·S1= u2·S2= u3·S3                                                                               

                                                

d – внутренний диаметр, м

S – площадь трубопровода

S1=3,14·0,32/4=0,071 м2                    

S2=3,14·0,12/4=0,008 м2

S3=3,14·0,352/4=0,096 м2

    

u2=2,7·0,071/0,008=23,963 м/с

    

u3=23,963·0,008/0,096=1,997 м/с

Потери давления в трубопроводе:

∆Рп=ρghп

Общий потерянный напор:

hп=hтр+hм.с

hтр – потеря напора на трение

hм.с – потеря напора на местное сопротивление

λ – коэффициент гидравлического трения

Коэффициент гидравлического трения при шероховатости труб:

ε=∆/d

ε – относительная шероховатость

∆ - высота выступов, м

ε1=∆/d1=10-4/0,3=3,3·10-4

ε2=∆/d2=10-4/0,1=10-3

ε3=∆/d3=10-4/0,35=2,9·10-4

Re – критерий Рейнольдца

Re1=u1d11=2,7·0,3/24·10-6=3,375·104

Re2=u2d22=23,963·0,1/6,311·10-6=3,797·105

Re3=u3d33=1,997·0,35/1,299·10-6=5,381·105

λ1=0,024

λ2=0,021

λ3=0,016

λ= λ1+ λ2+ λ3=0,024+0,021+0,016=0,061

∆Ртр1=7290 Па

∆Ртр2=844100 Па

∆Ртр3=7384 Па

∆Ртр=∆Ртр1+∆Ртр2+∆Ртр3=7290+844100+7384=858774 Па

∆Рмс1=3645 Па

ξмс2=1,284

∆Рмс2=368700 Па

ξмс3=0,15+0,15+1,0=1,3

∆Рмс3=2592 Па

∆Рмс=∆Рмс1+∆Рмс2+∆Рмс3=3645+368700+2592=374937 Па

∆Pп=858774+374937=1233711 Па

Потеря давления на трение, кПа

∆Ртр1

∆Ртр2

∆Ртр3

∆Ртр4

47,551

149,565

425,643

858,774

Потеря давления на местное сопротивление, кПа

∆Рмс1

∆Рмс2

∆Рмс3

∆Рмс4

18,508

62,226

185,688

374,937

Общая потеря давления, кПа

∆Pп1

∆Pп2

∆Pп3

∆Pп4

66,059

211,791

611,331

1233,711