4. РАСЧЕТ ПОЛНОГО РАСХОДА В СИСТЕМЕ
Для уточненного расчета полного расхода в системе необходимо рассчитать давление (Р2) в конце расчетного участка.
Ориентировочный коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода рассчитывается по следующей формуле [1.,стр.120,ф.1.141]
К=(Σζм.с+λ*
)* 8/(g*π2*D4) (2)
где λ-коэффициент трения трубопровода, в интервале (0,015-0,04),задаюсь λор=0,03.
Для данного трубопровода эта формула запишется в виде:
Кор=К1ор+К2ор+К3ор+К4ор (3)
где К1ор,К2ор,К3ор,К4ор –коэффициенты гидравлического сопротивления для трубопроводов одинакового диаметра D1,D2,D3,D4 соответственно, L1,L2,L3,L4- длины этих участков.
Уравнение Бернулли в общем виде:
(4)
из уравнения Бернулли запишем уравнение трубопровода для данной системы используя уравнение
Нпотр=Нст+Σh=Нст+КQ2 , м
Получим
Нрасп=Нст+
+ КQ2 (5)
принимаем α=1, т.к. считаем, что характер движения жидкости в трубопроводе турбулентный, что в дальнейшем будет уточнено в расчетах.
Подставив в (5) V=Q/S, S=πD2/4, получим
Нрасп=Нст+(
)Q2 (6)
Где Нрасп=
, м
Нст=
+z2-z1
Перейдя от напоров к давлениям выразим Р2
Р2=Р1+(z1-z2-()Q2)ρg,Па
(7)
где Q=Qн , м3/сек; K=Kор, с2/м5 (для Кор- λ=λор= 0,03).
К1ор=(0,54+
)*
=11309,738
К 2ор =(1,5+
)*
=1231,14
К 3ор =(0,54+
)*
=446,7403
К 4ор =(0,6+
)*
=1666,41
Кор=11309,738+1231,14 +446,7403 +1666,41=4654,029
P2ор=68670+(5,3-4,8)-(
(
)+4654,029)*,02552
P2ор=50879,87Па
Зная значение давление в конце расчетного участка произведем расчет уточненного полного расхода графо-аналитическим методом.
Значение критерия Рейнольдса производится по формуле
Re=
(8)
Коэффициент трения трубопровода [1.,стр.90,ф.1.102]
λт=0,11(
)0,25
(9)
где Кэ-эквивалентная абсолютная шероховатость трубопровода, мм
ИЗ уравнения (6) выразим расход
Q=(
)0,5
(10)
Считаем значение Qн-ориентировочным значением расхода:Qор=Qн
Далее считаем Re, λт, К для каждого значения расхода, которым мы задаемся в интервале от 0 до Qор. Расчеты всех этих значений приведены в таблице 2
Потребный напор для разных расходов определяем из равенства
Нпотрi=[(Р2-Р1)/ρg]+z1-z2+
Qi2
(11)
Методом последовательных приближений считаем Нпотр(задаваясь Qi) до тех пор, пока он не станет равным 0. Все рассчитанные значения приведены в табл.2. График зависимости Нпотр=f(Q) приведен на стр.
Из расчетов получили Нпотр=0 при значении расхода Q=0,016883м3/с . В дальнейших расчетах используем это значение как значение полного расхода.
Уточняем значение Р2 при значениях К и Q (табл.2) соответствующих полному расходу по ф-ле (7) это значение практически совпадает с ранее рассчитанным значением следовательно его принимаем окончательно
Р2=50880,05Па
4.1 РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНОГО РАСХОДА
Потери на регулирующем органе (РО) составляют 30 % (по заданию) от всех потерь энергии в трубопроводе. Это можно выразить следующим равенством
Нрасп=Нст+(0,3Σh+ Σh)= Нст+1,3
(12)
Выражаем Qmax
Qmax= 
=0,014582
м3/с (13)
Диапазон регулирования по заданию составляет - 15 %,следовательно
Qmin= (1-15/100) Qmax ,м3/c (14)
Qmin= 0,011021 м3/c
Выбираем четыре значения расхода в диапазоне регулирования
Qmax1= 0,012966 м3/с;
Q2= 0,012377 м3/c; Q3=0.0116689 м3/c; Qmin4== 0,011021 м3/c .
4.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕПАДОВ ДАВЛЕНИЙ НА Р.О. ПРИ ЧЕТЫРЕХ ЗАДАННЫХ РАСХОДАХ
Определяем располагаемое давление сети
Pc=P1- P2 ,Па (15)
Перепад давления на Р.О. будет равен разности располагаемого давления сети и потерь давления в сети без учета потерь на Р.О. при данном расходе.
∆Рро=Рс - ∆Рпот ,Па (16)
∆Рпот = (
)Q2ρg,Па (17) отсюда имеем:
∆Рро=Рс - ()Q2ρg*10-5,бар (18)
Считаем Re, λ, K для четырех заданных расходов и заносим в
таблицу 5.Расчитанные значения ∆Рро сведены в таблицу6
5.ВЫБОР УЧАСТКА СЕТИ, НА КОТОРОМ ИУ БУДЕТ ОБЕСПЕЧИВАТЬ НАИЛУЧШЕЕ КАЧЕСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.