Расчет простого короткого трубопровода.

5.1.1. Короткий тупиковый трубопровод постоянного сечения.

При расчете коротких трубопроводов определению подлежат и линейные и местные потери напора (давления).

При истечении жидкости в атмосферу весьрасполагаемый статический напор в начале трубопровода расходуется на полные потери напора в трубе и на образование скоростного напора в конечном сечении трубопровода, т.е уравнение Бернулли для начального и конечного сечений выглядит:

Н = u²/2g + h_П (2.5.11)

Полные потери напора складываются из линейных потерь и суммы местных потерь:

(2.5.12)

z_ТР - коэффициент сопротивления трубопровода, учитывающий и линейные и местные потери.

Скорость движения (2.5.13)

Расход , где m - коэффициент расхода трубопровода.

График взаимозависимости расхода и напора, построенный для трубопровода данного диаметра – характеристика трубопровода Q - H. В случае разности геометрических высот сечений начало линии не будет совпадать с началом координат, а начнется от значения ± Н_Г = (Z₂ – Z₁)_.

5.1.2. Соединения простых трубопроводов.

Последовательное соединение труб разного диаметра.

При последовательном соединении в одну нитку труб разного диаметра в уравнении Бернулли необходимо учитывать не только разность статических напоров в сечениях, но и разность скоростных напоров:

Н₁ +u₁²/2g = H₂ + u₂²/2g + h_П (2.5.14)

Потери на каждом из последовательно соединенных участков:

h_УЧ = hi + h_м (2.5.15)

Полные потери в трубопроводе, состоящем из N участков:

h_П = h_{УЧ 1} + h_{УЧ 2} + h_УЧ3 +…+ h_{УЧ N} = S h_УЧ. (2.5.14)

Расход во всех трубах один и тот же:

Q₁ = Q₂ = Q₃ =….= Q_N = Q. (2.5.17)

Характеристика трубопровода строится графическим суммированием потерь в каждой трубе.

Параллельное соединение

Потери напора во всех трубах, соединенных параллельно одинаковы:

h_П = h_{УЧ 1} = h_{УЧ 2} = h_УЧ3 =…= h_{УЧ N} (2.5.18)

Общий расход равен сумме расходов в параллельных трубах

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ +…+ Q_N (2.5.19)

Приняв по справочным данным или определив по (2.5.7) модули расходов К для каждой из труб, из системы уравнений по формулам (2.5.6; 2.5.16) можно определить потери напора hi и расходы в каждом из N параллельных трубопроводов:

; ; … ; Q = Q₁ + Q₂ + Q₃=…= Q_N (2.5.20)

Потери напора (2.5.21)

Характеристики трубопроводов строится суммированием расходов во всех параллельно соединенных участках.

Соотношения справедливы и для случая, когда трубопроводы не сходятся в одной точке, но подают жидкость на одинаковую высоту под одинаковым давлением. Если эти условия не соблюдаются, то трубопровод рассматривается как сложный тупиковый.