Теоретические основы гидравлики. Часть III
Потери давления Δp или потери напора HV определяются с помощью таблиц и
диаграмм (рис. 3). Этот материал носит рекомендательный характер, однако он
позволяет оценить потери в трубопроводах, изготовленных из различных материалов.
Определите потери напора трубопровода длиной l = 150 и диаметром d = 80 мм
при производительности Q = 25 м³/час. В трубопроводе находятся 4 колена по
90° DN 80 и 2 задвижки DN 80.

Рис.3: Скорость потока v и потери HV в прямых трубопроводах длиной 100 м.
Номограмма справедлива для стальных оцинкованных труб или гладких чугунных труб с покрытием.
Поправочные коэффициенты для труб из других материалов:
новые катаные трубы ≈ 0,85
трубы из меди или полимеров ≈ 0,7
старые стальные трубы ≈ 1,25
трубы с отложениями ≈ 1,7 (взять с диаграммы HV для фактического
суженного поперечного сечения!)
Коэффициенты сопротивления различных элементов трубопроводной
арматуры, при скорости потока 2,0 м/с:
| Номинальный диаметр | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 |
| Шиберная задвижка | 0,7 | 0,9 | 1,2 | 1,5 | 1,9 |
| Вентиль обыкновенный | 12 | 16 | 20 | 25 | 31 |
| Обратный клапан свободного выпуска | 7,8 | 10,6 | 13,8 | 17 | 21 |
| Приемный клапан с всасывающей сеткой | 9,7 | 13,2 | 17,2 | 21 | 26 |
| Колено трубы 90° | 1 | 1,3 | 1,7 | 2,1 | 2,7 |
Решение:
Из диаграммы на рис. 3 мы берем значение для Q = 25 м³/час и диаметр трубы d = 80 мм.
Hv = 3 м/ 100 м
Из таблицы с коэффициентами сопротивления арматуры мы получаем
для колена DN 80 1×90° значение 1,7 м, а для задвижки DN 80 — 1,2 м.
4 × 90° колено DN 80: 1,7 м × 4 = 6,8 м
2 задвижки DN 80: 1,2 м × 2= 2,4 м
труба длиной 150 м: = 150 м
6,8 м + 2,4 м + 150 м = 159,2 м
Потери напора составляют:
Hv = 3 м × 159,2 м / 100 м ≈ 4,8 м
Если имеются отдельные сопротивления типа колен, клапанов, фильтров и т. д.,
то из-за изменения потока также возникают потери напора. Они рассчитываются
следующим образом:
Δp=ξρv²/2=Hvρg (10)
Составляющая сопротивления ξ отдельных профильных деталей и арматур может быть взята из приведенной ниже таблицы:
| Удельное сопротивление | Коэффициент местного сопротивления ξ для номинальных диаметров DN |
| DN 32 и 40 | DN 50 и более |
| Клиновая задвижка | 2,50 | 2 |
| Задвижки | 0,3 | 0,35 |
| Колено 90° с r/d = 1,5 | - | 0,55 |
| Колено 90° с r/d = 2,5 | - | 0,3 |

Потери напора Hv в арматуре:
v — средняя скорость потока в базовом поперечном сечении, м/с
ξ — коэффициент сопротивления соответствующей детали трубопровода
Hv = ξv²/2g [м] Hv = Σξv²/2g [м] (11)
Суммирование значений ξ для всех видов арматур допускается только при одина-
ковых номинальных внутренних диаметрах DN и значениях расхода Q.
Q = 25 м³/час l = 150 м d = 80 мм v = 1,5 м/с
4 × 90° колено DN 80 таблица: ξ = 4 × 0,55 = 2,2
2 задвижки DN 80 таблица: ξ = 2 × 0,35 = 0,7
Hv = (2,2+0,7)×1,5²(м/с)²/2×9,81 м/с²+(3 м×150 м/100 м)
Hv ≈ 4,8 м
По материалам компании GRUNDFOS
|