Методика расчета сложной гидравлической цепи.

1. На основе данной (в задании на курсовую работу) схемы гидравлической цепи составляется расчётная схема гидравлической цепи и разбивается на простые трубопроводы постоянного сечения без разветвлений.

2. Принимается первоначальное распределение расходов по трубопроводам в каждом тройнике

где -расход в боковом ответвлении;

- расход в сборном участке;

- расход в приточном участке.

3. Для каждого простого трубопровода рассчитывается характеристика . Где для простого трубопровода между сечениями i и j:

где - коэффициент сопротивления трения; - коэффициент местного сопротивления;

- количество местных сопротивлений.

4. Строятся характеристики для каждого простого трубопровода, кроме трубопроводов, примыкающих к насосу.

5. Полученные характеристики отдельных простых трубопроводов суммируются и получают суммарную характеристику . По заданному суммарному расходу определяют .

6. Двигаясь от суммарной характеристики в обратном порядке по характеристикам отдельных трубопроводов определяют расходы в каждом отдельном трубопроводе.

7. Полученные значения расходов сравниваются с принятыми первоначально значениями расходов в каждой ветке. Вычисляются погрешности определения расходов:

, где i- номер итерации.

8. Если условие не выполняется хотя бы в одной ветке, то производится уточнение коэффициентов гидросопротивления и расчет повторяется начиная с пункта 3.

9. Определяют потребные напоры в трубопроводах, примыкающих к насосу по п.3, подставляя заданные значения , и

10. По найденному значению в пункте 5 на последней итерации определяют потребный напор, создаваемый насосом :

11. Определяется суммарный перепад, создаваемый насосом:

12. Определяется мощность насоса

13. Определяется давление в сечении i - i:

3.3. Расчёт гидравлической цепи. Первая итерация.

На рис. 3.1 представлена расчётная схема гидравлической цепи и показано разбиение ее на простые трубопроводы.

Первоначально принимаем равномерное распределение объемных расходов по ветке:

рис. 3.1. Расчётная схема гидравлической цепи.

3.3.1. Определение коэффициентов гидросопротивления для отводов, тройников, внезапных сужений и расширений.

 

Определение гидросопротивлений отводов .

Коэффициент сопротивления отвода определяется по формуле:

 

где

- коэффициент сопротивления трения поворота.

- коэффициент местного сопротивления.

 

Определим общий коэффициент сопротивления для отводов, находящихся на диаметре :

Скорость потока определяется по формуле:

Число Рейнольдса находим как

где - величина кинематической вязкости для воды при t = .

 

, режим течения турбулентный

 

коэффициент сопротивления трения определим по формуле Альтшуля для турбулентного режима {1}:

- выбираем из справочника [1]:

при ,

при

 

Коэффициент местного сопротивления отвода определяется по формуле:

где:

А₁ - коэффициент, учитывающий влияние угла изогнутости отвода ;

В₁ - коэффициент, учитывающий влияние относительного радиуса закругления отвода ;

С₁ - коэффициент, учитывающий влияние относительной вытянутости поперечного сечения отвода.

 

 

Определим общий коэффициент сопротивления для отводов, находящихся на диаметре :

 

Скорость потока на участке с диаметром :

 

Число Рейнольдса:

 

 

Коэффициент сопротивления трения:

Коэффициент сопротивления отвода:

Определение гидросопротивлений приточного тройника.

Рис.3.3. Тройник приточный.

 

 

По справочнику [1;301]:

А)

- коэффициент сопротивления бокового ответвления, приведённый к скорости в сборном рукаве тройника;

- коэффициент сопротивления прямого прохода, приведённый к скорости в сборном рукаве тройника;

Коэффициент сопротивления бокового ответвления для приточного тройника, приведенный к средней скорости в боковом ответвлении определяется из соотношения:

Коэффициент сопротивления прохода для приточного тройника, приведенный к средней скорости в проходе определяется из соотношения:

Б)

 

Коэффициент сопротивления бокового ответвления для приточного тройника, приведенный к средней скорости в боковом ответвлении:

 

 

 

Определение гидросопротивлений вытяжного тройника.

 

Рис. 3.2. Тройник вытяжной.

 

 

По справочнику [1;284]:

А)

- поправочный коэффициент;

- коэффициент сопротивления бокового ответвления, приведенный к скорости в сборном рукаве;

Коэффициент сопротивления прямого прохода

Коэффициент сопротивления бокового ответвления для вытяжного тройника, приведенный к средней скорости в боковом ответвлении определяется из соотношения:

Коэффициент сопротивления прохода для вытяжного тройника, приведенный к средней скорости в проходе определяется из соотношения:

Б)

Коэффициент сопротивления бокового ответвления, приведенный к средней скорости в боковом ответвлении:

 

Определение гидросопротивления внезапного сужения.

Рис.3.4. Внезапное сужение.

 

По справочнику [1;136] коэффициент сопротивления внезапного сужения, определяемый по выходной скорости, определяют по формуле:

Определение гидросопротивления внезапного расширения.

 

Рис.3.5. Внезапное расширение.

 

 

По справочнику [1;129] коэффициент внезапного расширения, определяемый по входной скорости, определяют по формуле:

 

3.3.2. Расчёт характеристик Первая итерация.

 

 

K

B

E

M

Ветка №1

B K

 

Разность нивелирных высот:

 

 

Ветка №2

K M

 

Ветка №3

Q₃

K M

 

 

 

Ветка №4

 

 

 

 

 

Ветка №5

 

Q₂

B C

Ветка №6

Ветка № 7

Ветка № 8

Ветка № 9

Ветка № 10

Таблица 3.1. Результаты расчета веток с диаметром .

Таблица 3.2. Результаты расчета веток с диаметром .

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: