Скорость воды в трубопроводе формула

Трубы

Скорость воды в трубопроводе формула

Группа: Участники форума
Сообщений: 214
Регистрация: 28.8.2012
Из: Губкин
Пользователь №: 161432

Группа: Участники форума
Сообщений: 498
Регистрация: 5.10.2013
Пользователь №: 208061

Группа: Участники форума
Сообщений: 214
Регистрация: 28.8.2012
Из: Губкин
Пользователь №: 161432

Группа: Участники форума
Сообщений: 498
Регистрация: 5.10.2013
Пользователь №: 208061

Группа: Участники форума
Сообщений: 3894
Регистрация: 9.3.2011
Из: Липецк
Пользователь №: 97477

Группа: Участники форума
Сообщений: 413
Регистрация: 21.1.2010
Пользователь №: 44800

Группа: Участники форума
Сообщений: 498
Регистрация: 5.10.2013
Пользователь №: 208061

Группа: Участники форума
Сообщений: 3894
Регистрация: 9.3.2011
Из: Липецк
Пользователь №: 97477

Группа: Участники форума
Сообщений: 214
Регистрация: 28.8.2012
Из: Губкин
Пользователь №: 161432

А можете подробнее о своем желании — зачем? Очень экзотическая фантазия)

Законы гидравлики весьма просты и понятны.
Вы верно указали формулу скорости, только не расход зависит от скорости, а скорость от расхода и площади.
При постоянном расходе чем меньше площадь сечения (наполнение), тем выше скорость.
Для существующей трубы увеличить скорость можно, только увеличив расход. При чем в вашем случае расход можно существенно увеличить и в самотечном режиме. Но зачем вам это?
Попробуйте изложить всю вашу задачу целиком, так больше шансов ее решить.

Все гениальное просто
Мне, зашоренному, увеличение скорости = увеличению расхода)
Но, повторюсь, если просто поставить насос на 1500 м3/ч, то нужно придумать для этой трассы доп. сопротивление на 4 м. Зачем?

Источник: forum.abok.ru

Трубопровод, выбор диаметра

Выбор диаметра труб является техническим и экономическим решением. Следует иметь в виду, что во избежании излишних затрат энергии, потери давления, не должны быть чрезмерно высокими. Размер отверстий всасывающего и нагнетающего патрубков насосов указывают только на минимальный размер труб.

Выбор адекватных сечений должен осуществляться таким образом, чтобы максимальная скорость прохождения была следующей:
На линии всасывания: 1,8 м/сек
На линии нагнетания: 2,5 м/сек

Важно учитывать скорость потока, так как от этого зависит экономичность и продолжительность срока службы системы нагнетания.
— Скорости меньше 0,5 м/сек обычно приводят к осадконакоплениям.
— Скорости свыше 5 м/сек могут вызвать абразивный износ.

Скорость потока в трубопроводе рассчитывается по следующим формулам:

Где:
V — скорость в м/сек
q — подача в л/м
D — диаметр в мм
Q — подача в м3/час

Эквивалентность труб

Определение эквивалентности труб позволяет получить сведения о других системах трубопроводов.

При постоянном диаметре: Потеря давления прямо пропорциональна квадрату подачи:

При постоянной подаче: Потеря напора обратно пропорциональна диаметру труб, возведенному в пятую степень:

При постоянной подаче: Скорость циркуляции обратно пропорциональна сечению труб:

При постоянных потерях напора: Квадрат подачи пропорционален диаметру труб, возведенному в пятую степень:

Эквивалентные потери напора

С помощью последнего уравнения была рассчитана приводимая ниже таблица соответствия труб различного диаметра.

ПРИМЕЧАНИЯ
Площадь трубопровода большего диаметра меньше общей площади труб меньшего диаметра. Скорость прохождения жидкости по трубам большего диаметра превышает скорость циркуляции жидкости по трубам меньшего диаметра.

Источник: www.agrovodcom.ru

Гидравлический расчет напорных трубопроводов

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению контрольных заданий по курсу

Гидравлический расчет напорных трубопроводов

Общей задачей гидравлического расчета трубопроводов является определение одной из трех величин: расхода Q, напора Н или диаметра трубы d по двум другим заданным.

В данном методическом пособии рассматривается решение задач, связанных с движением несжимаемой жидкости по напорным трубопроводам. Поэтому, под расходом Q понимается объемный расход, измеряемый в м 3 /с. Объемный расход связан со средней скоростью движения жидкости и площадью поперечного сечения известным соотношением:

, (1)

где v – средняя скорость движения жидкости, м/с,

S – площадь поперечного сечения трубы, м 2 .

Под напором понимается высота столба, на которую поднимается жидкость под давлением р:

, (2)

ρ – плотность жидкости, кг/м 3 ,

g – ускорение свободного падения, м/с 2 .

Гидравлический расчет трубопроводов производится на основе уравнения Бернулли. Для двух произвольных сечений 1 и 2 трубопровода имеем:

. (3)

В начальном сечении 1 имеем геометрическую высоту z₁, избыточное давление р₁ и скорость v₁, в конечном 2 — соответственно z₂, р₂ и v₂. В случае трубопроводов постоянного сечения v₁= v₂.

h – потери напора на участке между двумя этими сечениями, м.

Потери напора в длинных трубопроводах складываются из потерь напора на трение h_тр и потерь напора на местных сопротивлениях (запорная арматура, повороты, ответвления, изменения диаметра и др.) h_м:

. (4)

Потери напора на трение определяются формулой Дарси-Вейсбаха:

, (5)

где λ – коэффициент гидравлического трения,

l – длина участка трубопровода, м,

d – диаметр трубы, м.

При расчете длинных трубопроводов местные сопротивления удобно учитывать эквивалентными длинами l_экв прямых трубопроводов, соответствующими по величине потери напора данным местным сопротивлениям:

, (6)

где ζ – коэффициент местного сопротивления.

Таким образом, потери напора на местных сопротивлениях можно характеризовать как с помощью эквивалентной длины, так и с помощью коэффициентов местных сопротивлений. Следовательно, полные потери напора можно выразить как:

, м, (7)

где Σζ – сумма коэффициентов всех местных сопротивлений на данном участке,

l_Р =l + l_ЭКВ – расчетная длина трубопровода.

В Приложении 1 приведены значения эквивалентных длин или коэффициентов некоторых местных сопротивлений.

В целях упрощения техники подсчетов в расчет, производящийся на основе уравнения Бернулли, вводятся некоторые специфические понятия и определения, позволяющие значительно сократить математические выкладки за счет широкого использования готовых таблиц. В частности исключается вычисление гидравлических сопротивлений с помощью довольно сложных формул.

В формулу (7) вводятся гидравлический уклон

и гидравлический радиус , где Р – периметр трубы. В случае круглого сечения . После чего она принимает вид:

. (8)

Выражая из (8) скорость, получим известную формулу Шези:

, (9)

где — постоянная Шези.

Расход жидкости можно получить, умножив обе части выражения (9) на площадь поперечного сечения S:

(10)

Величина называется расходной характеристикой трубы и представляет собой расход жидкости через заданное сечение при гидравлическом уклоне, равном единице. Размерность расходной характеристики такая же, как и у расхода.

Для определения расхода формула (10) преобразуется к виду:

. (11)

При работе трубопровода в квадратичной зоне величина расходной характеристики стальных и чугунных труб зависит только от диаметра и шероховатости стенки и может быть определена для труб, бывших в эксплуатации по Приложению 2.

Если средняя скорость движения воды в трубе менее 1.2 м/с, то режим движения оказывается неквадратичным. В этом случае в расчеты следует вносить поправку на неквадратичность режима, определяя расходную характеристику по формуле:

, (12)

Численное значение коэффициента β зависит от скорости и определяется по Приложению 3.

Источник: sdamzavas.net

Определить напор и среднюю скорость движения воды в последней трубе, если заданы диаметры, и участков трубопровода, а также их длина, и. Скорость в средней

Рис. 1 – Схема трубопровода и резервуара

1. Составляют уравнение Д. Бернулли в общем виде для сечений А-А и Б-Б. Сечение А-А совпадает со свободной поверхностью жидкости в резервуаре, сечение Б-Б совпадает с выходным сечением трубопровода (при истечении жидкости из трубопровода в атмосферу).

При написании уравнения Д. Бернулли следует помнить, что обозначение индексов у всех членов уравнения должны совпадать с названием сечений, к которым они относятся. Например, величины, относящиеся к сечению А-А, следует обозначать z_A, p_А, α_А, V_А.

2. Намечают положение горизонтальной плоскости сравнения. При горизонтально располагаемом трубопроводе плоскость 0-0 привязывают к оси трубопровода.

После этого устанавливают, чему равно каждое слагаемое, входящее в уравнение Д. Бернулли, применительно к условиям решаемой задачи.

3. После подстановки всех найденных величин в уравнении Д. Бернулли и его преобразования записывают расчетное уравнение в буквенном выражении для определения искомой величины Н.

4. Определяют скорость движения воды на каждом участке.

5. По скоростям движения воды вычисляют числа Рейнольдса и устанавливают режим движения на каждом участке. Значение кинематического коэффициента вязкости следует взять из Приложения 1.

Потери напора по длине следует определять по формуле Дарси:

Потери напора в местных сопротивлениях вычисляют по формуле Вейсбаха

Значение коэффициента местного сопротивления при внезапном сужении трубопровода вычисляют по формуле

При построении напорной линии нужно вертикалями выделить расчетные участки. Таких участков в данной задаче будет три. Далее в произвольно выбранном вертикальном масштабе откладывают от осевой линии трубопровода величину найденной глубины жидкости Н в резервуаре. Проводя по свободной поверхности воды в резервуаре горизонтальную линию, получаем линию исходного (первоначального) полного напора. От уровня жидкости в резервуаре по вертикали, отвечающей сечению при входе жидкости в трубопровод, откладывают в масштабе вниз отрезок, равный потери напора при входе жидкости в трубу (потеря напора в местном сопротивлении на вход в трубопровод).

Для того чтобы проверить правильность построения напорной и пьезометрической линий, необходимо помнить следующее:

1. Напорная линия вниз по течению всегда убывает. Нигде и никогда напорная линия не может вниз по течению возрастать.

2. Поскольку потеря энергии потока на трение зависит от скорости движения жидкости, интенсивность потери напора (потеря напора на единицу длины или гидравлический уклон) будет больше на том участке, где скорость больше. Следовательно, на участках с меньшими диаметрами и большими скоростями наклон напорной и пьезометрической линий будет больше.

3. В отличие от напорной линии, пьезометрическая линия может вниз по течению как убывать, так и возрастать (при переходе с меньшего сечения на большее).

5. На тех участках, где скорость больше, расстояние между напорной и пьезометрической линией больше.

6. Как бы ни изменялась пьезометрическая линия по длине потока, при выходе его в атмосферу (свободное истечение) она неизбежно должна приходить в центр тяжести выходного сечения. Это происходит потому, что пьезометрическая линия показывает изменение избыточного давления по длине трубопровода, которое в выходном сечении равно нулю.

Источник: skachate.ru