Розрахунки трубопроводу з послідовно з’єднаних труб

Розглянемо систему послідовно з’єднаних труб різних діаметрів і довжини. Взагалі матеріал труб може бути різним. Система з’єднує два резервуари (рис.2.3).

Рис. 2.3

Задані витрата Q, діаметри труб, довжина ділянок. Витратні характеристики беремо з додатку 2.

По трубопроводу, який складається з послідовно з’єднаних труб, протікає незмінна за довжиною транзитна витрата Q. На кожній ділянці трубопроводу для пропускання витрати Q витрачається напір Н:

, (2.17)

де і =1, 2, 3… n - номер ділянки трубопроводу.

Місцевими втратами нехтуємо, напір Н, який затрачують на подолання втрат напору за довжиною, дорівнює сумі втрат напору на окремих ділянках:

.

Враховуючи (2.11), при постійній витраті Q

(2.18)

або

, (2.19)

де А_і – питома втрата і-ї ділянки з урахуванням зони опору.

Приклад 3. Визначити втрату води, що подається по трьох послідовно з’єднаних трубах з лівого резервуара (рис. 2.3) при наступних даних: напір Н =18 м труби нормальні, d₁ =300 мм; d₂ =200 мм; d₃ =150 мм; довжина ділянок L₁ =300 м; L₂ =900 м; L₃ =600 м.

Згідно з (2.17) витрата дорівнює

.

За допомогою додатку 2 знаходимо значення 1000/ К²_кв для нормальних труб діаметром 300, 200 і 150 мм. Відповідно отримуємо

; .

Приймемо, що зона опору на всіх трьох ділянках буде квадратичною, тобто коефіцієнти

При цих умовах знайдемо витрату

.

Площі живих перерізів w приймаємо з додатку 2: w₁ =7, 07 дм³; w₂ =3, 14 дм³; w₃ =1, 767 дм³.

Тоді середня швидкість

;

;

.

Згідно з додатком 1 бачимо, що в третій трубі зона опору квадратична і , а в трубах 1 і 2 значення швидкості менші квадратичних, тоді з додатку 1 знаходимо і .

З урахуванням коефіцієнтів отримуємо

.