Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Расчет трубопровода с непрерывным изменением расхода по длине



Часто встречаются случаи, когда по длине трубопровода происходит раздача некоторой части расхода или всего расхода, причем отбор жидкости (воды) потребителями происходит в нескольких сечениях по длине трубопровода.

К таким трубопроводам относятся городские и сельские водопроводы,

дренажные коллекторы работают в условиях увеличения расхода по длине.

Рассмотрим случай, когда жидкость (вода) забирается из трубопровода равномерно по его длине. Обозначим через q расход, отдаваемый трубой на сторону с одной единицы ее длины. Очевидно, что при равномерной отдаче воды на сторону расход в трубе Q уменьшается по линейному закону. Имея это в виду, эпюру расходов воды в самой трубе можно представить трапецией: правая крайняя ордината этой эпюры выражает транзитный расход Qт; левая крайняя ордината этой эпюры выражает расход в начальном сечении трубы, этот расход равен Qт + ql . Потерю напора для трубы, имеющий переменный по длине расход определяют по выражению:

В случае отсутствия транзитного расхода (Qт = 0) расчетный расход определяется:

При наличии транзитного расхода (Qт ≠ 0) расчетный расход находят по следующей приближенной формуле:


 

Сифонный трубопровод

Сифоном называется самотечная труба, часть которой расположена выше горизонта жидкости в сосуде, который ее питает.

Ограничимся рассмотрением истечения жидкости из сифона под уровень.

Если трубу заполнить жидкостью, то после этого начнется движение жидкости из верхнего сосуда в нижний. Жидкость в такой трубе будет двигаться. Наметим сечение трубы n-n и обозначим превышение его над горизонтом жидкости: в левом сосуде – через h' и в правом сосуде – через h''. Если предположить, что жидкость, заполняющая сифон, находится в покое, то можем написать:

а) давление в сечении n-n с левой стороны: б) давление в сечении n-n с правой стороны: где (– h') и (– h'') – соответствующие заглубления сечения n-n под горизонтом жидкости в сосудах. Как видно, р1 > р2. отсюда понятно, что жидкость в трубе не может находиться в покое: она будет двигаться в сторону меньшего давления. Рассмотрим установившееся движение жидкости в сифоне. Наметим два сечения: 1-1 и 3-3. Соединяя эти сечения уравнением Бернулли, получим формулу для расхода Q в трубе в виде зависимости:

Характерным для сифона является то, что в нем вакуум. Наибольшая величина вакуума будет в сечении n-n, наиболее высоко расположенном. Найдем максимальную величину вакуума в сифоне. Наметим по линии n-n, где ищем вакуум, сечение 2-2 и затем соединим сечения 1-1 и 2-2 уравнением Бернулли (плоскость сравнения проведем на уровне горизонта жидкости в левом сосуде):



где z1 = 0; z2 = h';

где υ – скорость в трубе; рn – давление в n-n .

Потери напора hпот на пути от сечения 1-1 до сечения 2-2 выражаем через формулу Дарси – Вейсбаха: где l – длина трубы сифона от сечения 1-1 до сечения 2-2.

Запишем уравнение Бернулли с учетом выше сформулированных условий:

.
Так как , то (1). Из формулы (1) видно, что зависит от h'; если h' будет велико, то и будет велико. При больших струя в сифоне может разорваться, и сифон перестанет работать. Считают, что для нормальной работы сифона величина должна быть такой, при которой удовлетворяется условие: ,где – вакуум, допустимый по условиям невозможности образования разрыва турбулентной струи. Величину для воды (при нормальном атмосферном давлении) можно принять равной:

м вод. ст. Анализируя вопрос о разрыве струи в сифоне, надо учитывать следующие обстоятельства.

1. В сифоне из жидкости должен выделяться растворенный воздух (в связи с уменьшением давления в районе сечения n-n). Этот воздух скапливается в виде воздушного «мешка» в верхней точке сечения n-n. Выпуск его через какой-либо клапан невозможен: при открытии клапана в районе сечения n-n атмосферный воздух будет поступать в трубу, увеличивая воздушный «мешок». Этот «мешок» может быть удален из сифона только при помощи особого насоса.

2. При достаточно большей величине h' движение жидкости в сифоне представляют по схеме на рис.а: наибольший объем кавитационных паровоздушных областей имеет место в сечении n-n. По мере движения жидкости от сечения n-n к выходу эти кавитационные области, увлекаемые потоком, закрываются и постепенно исчезают.




Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2017 год. Все права принадлежат их авторам!