Учебно-методическое пособие Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2007. 116 с (стр. 19 из 21)
Из табл. 8 приложения для стальных новых труб для данных расходных характеристик определяют больший и меньший стандартные диаметры труб для каждого участка тупиковой линии ADM:
участок AD d1 = 125 мм и d2 = 100 мм;
участок DM d1 = 100 мм и d2 = 75 мм.
По формуле (3.7) рассчитываются потери напора на каждом участке тупиковой линии ADM для каждого диаметра. Так как расчеты выполняются по одной методике, то они ведутся в табличной форме (табл. 3.7).
Т а б л и ц а 3.7. Расчет потерь напора на участках тупиковой линии
| Наименование участка | Расчетный расход Q, л/с | Длина участка трубопровода l,м | Диаметр трубы d, мм | Площадь сечения ω, дм2·10 | Средняя скорость потока v, м/с | Квадратичная скорость vкв, м/с | Поправочный коэффициент на зону сопротивления Q2 | Удельное сопротив- ление Акв, с2/л2 | Потери напора по длине hдл, м | Полные потери напора hтр, м |
| АД | 17,31 | 180 | 125 | 12,272 | 1,41 | 3,28 | 1,070 | 0,07548 | 4,36 | 4,57 |
| 100 | 7,854 | 2,20 | 3,20 | 1,034 | 0,24624 | 13,73 | 14,42 | |||
| ДМ | 5,7 | 240 | 100 | 7,854 | 0,73 | 3,20 | 1,132 | 0,24624 | 2,17 | 2,28 |
| 75 | 4,418 | 1,29 | 3,00 | 1,075 | 1,1337 | 9,50 | 9,98 |
Анализ потерь напора на участках тупиковой линии ADM (см. табл. 3.7) показывает, что на участке AD диаметр трубы должен быть dAD = 125 мм, а на участке DM – dDM = 100мм. Сочетания других диаметров труб на тупиковой линии дают общие потери напора значительно большую величину, чем действующий напор НА-М = 13,08 м.
Теперь рассчитаем тупиковую линию второго порядка DE, для чего определим величину действующего напора
и гидравлический уклон
Из формулы (3.6) определим расчетную расходную характеристику
Для данной расходной характеристики из табл.8 приложения для стальных новых труб принимается больший d1=75 мм и меньший d2=50 мм диаметры труб.
Для достижения минимальной массы труб тупиковую линию DE выполним из двух вышеуказанных диаметров. Длину трубы диаметром d1=75 мм определим по зависимости (3.9):
Длину трубы диаметром d2 = 50 мм определим по зависимости (3.10):
где
– удельные сопротивления для труб соответственно диаметром d1 = 75 мм и d2 = 50 мм.Для контроля проверим общую длину трубопровода тупиковой линии DE:
что соответствует действительной длине и указывает на достоверность расчета.
Ответ: dБА= 200 мм; dАБ= 150 мм; dBC= 100 мм; DАD= 125 мм;
dDM= 100 мм; d1DE= 75 мм; lDE1= 79 м; d2DE= 50 мм; lDE= 137м.
Более полно решение задач по этой теме приводится в литературе [3,c.99–127; 4, с.113–137].
Приложение
Т а б л и ц а 1. Плотность и удельный вес жидкости
| Жидкость | t, ºC | r, кг/м3 | g, Н/м3 |
| Алкоголь (безводный) | 20 | 795 | 7799 |
| Бензин | 15 | 680–740 | 6671–7259 |
| Вода: дистиллированная | 4 | 1000 | 9810 |
| морская | 4 | 1020–1030 | 10006–10104 |
| Глицерин (безводный) | 15 | 1270 | 11772 |
| Керосин | 15 | 790–820 | 7750–8044 |
| Масло: машинное | 20 | 898 | 8809 |
| смазочное | 15 | 890–960 | 8731–9418 |
| соляровое | 15 | 880–890 | 8633–8731 |
| трансформаторное | 20 | 887–896 | 8701–8790 |
| Молоко цельное | 20 | 1029 | 10094 |
| Нефть натуральная | 15 | 700–900 | 6867–8829 |
| Пиво | 15 | 1040 | 10202 |
| Ртуть | 20 | 13546 | 132886 |
| Серная кислота (87 %) | 15 | 1800 | 17658 |
| Спирт этиловый | 15–18 | 790 | 7750 |
| Чугун расплавленный | 1200 | 7000 | 68670 |
Т а б л и ц а 2. Кинематическая вязкость n, Ст (см2/с) пресной воды
| t, ºC | n | t, º C | n | t, ºC | n |
| 1 | 0,017321 | 11 | 0,012740 | 22 | 0,009892 |
| 2 | 0,016740 | 12 | 0,012396 | 24 | 0,009186 |
| 3 | 0,016193 | 13 | 0,0126067 | 26 | 0,008774 |
| 4 | 0,015676 | 14 | 0,011756 | 28 | 0,008394 |
| 5 | 0,015188 | 15 | 0,011453 | 30 | 0,008032 |
| 6 | 0,014726 | 16 | 0,011177 | 35 | 0,007251 |
| 7 | 0,014289 | 17 | 0,010888 | 40 | 0,006587 |
| 8 | 0,013873 | 18 | 0,010617 | 45 | 0,006029 |
| 9 | 0,013479 | 19 | 0,010356 | 50 | 0,005558 |
| 10 | 0,013101 | 20 | 0,010105 | 60 | 0,004779 |
Т а б л и ц а 3. Кинематическая вязкость некоторых жидкостей
| Жидкость | t,ºC | n, Ст (см2/с) |
| Бензин | 18 | 0,0065 |
| Глицерин: | ||
| 50%-ный водный раствор | 20 | 0,0598 |
| 86%-ный водный раствор | 20 | 1,0590 |
| Дизельное топливо (ГОСТ 305–82) | 20 | 0,018–0,060 |
| Керосин | 18 | 0,025 |
| Мазут топочный (ГОСТ 1058–75) | 80 | 0,438–1,18 |
| Нефть: | ||
| легкая | 18 | 0,250 |
| тяжелая | 18 | 1,400 |
| Масло: | ||
| авиационное ИС-20С | 50 | 1,520 |
| МС-20 | 50 | 1,510 |
| автотракторное АК-15 | 50 | 1,24 |
| для гидравлических систем АМГ-10 | 50 | 0,11 |
| индустриальное И-20 | 50 | 0,18 |
| И-45 | 50 | 0,42 |
| Ртуть | 15 | 0,0011 |
| Скипидар | 16 | 0,0183 |
| Спирт этиловый безводный | 20 | 0,0151 |
| Сталь жидкая (0,3 % С) | 1550 | 0,0037 |
Т а б л и ц а 5. Значения высоты выступов шероховатости D и коэффициента шероховатости n*