ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 186
Скачиваний: 2
практическое значение и сравнительно мало освещен в литературе, рассмотрим его более подробно.
Таблица 29
Fo |
0,1 |
0 ,2 |
0 ,3 |
0 ,4 |
0,5 |
0 ,6 |
0 ,7 |
0 ,8 |
1,9 |
1,0 |
|
F 2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
£ |
232 |
5 1 ,0 |
1 9 ,8 |
9,61 |
5 ,2 6 |
3 ,0 8 |
1 ,8 8 |
1,17 |
0 ,7 3 |
0 ,4 8 |
А. Д. Альтшуль и В. М. Калицун рекомендуют учитывать уве личение сопротивления, вызываемое стыками, введением в расчет ные формулы для коэффициента гидравлического сопротивления трубопровода поправочного коэффициента К
|
|
|
|
кс= |
Кк, |
|
|
|
|
|
|
(4.82) |
|
где кс — коэффициент |
сопротивления |
трубопровода |
со |
стыками; |
|||||||||
к — коэффициент |
сопротивления |
трубопровода |
без |
стыков. |
|
||||||||
Для определения коэффициента |
К |
предлагается |
формула |
||||||||||
|
|
|
К = l + |
x — f . |
|
|
|
|
(4-83) |
||||
где £с — коэффициент сопротивления стыков; I — расстояние между |
|||||||||||||
стыками (длина труб); |
d — диаметр |
труб. |
можно |
принимать |
|||||||||
Значения коэффициента £с |
в |
этой |
формуле |
||||||||||
в зависимости от |
технологии |
сварки |
по |
табл. 30. |
|
Таблица 30 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Значения £ с при диаметре тр у б , мм |
|
|
||||||||
Вид стыка |
200 |
300 |
|
400 |
500 |
600 |
700 |
|
800 |
900 |
|||
|
|
|
|
||||||||||
С подкладными коль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цами (6 = 5 |
мм) . . |
0 ,0 6 |
0 ,03 |
|
0 ,0 1 8 |
0 ,0 1 3 |
0 ,0 0 9 |
0 ,007 |
0 ,006 |
0,005 |
|||
Электродуговой и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
контактной |
сварки |
0 ,026 |
0 ,0 1 3 5 |
0 ,0 0 9 |
0 ,0 0 6 |
0 ,0 0 4 |
0 ,0 0 28 |
0,0 0 23 |
0 ,002 |
||||
Коэффициент сопротивления стыков с подкладн-ыми кольцами |
|||||||||||||
толщиной |
6 = 5 мм можно |
определять |
также |
по |
эмпирической |
||||||||
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
380 |
|
|
|
|
|
|
(4.84) |
|
|
|
|
|
|
d*/. |
’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где d — диаметр трубопровода |
в |
мм. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Влияние подкладных колец на величину гидравлических сопроти |
|||||||||||||
влений в реальных |
условиях действующих магистральных нефтепро |
||||||||||||
водов исследовали Е. 3. |
Рабинович и П. |
Б. Кузнецов. |
В результате |
1 6 5
обработки большого числа экспериментальных данных ими была получена следующая формула для определения коэффициента К в уравнении (4.82):
К = 1 + 0 , 3 9 5 - ^ 1 , (4.85)
справедливая для всей области гидравлически гладких труб турбу лентного режима, наиболее часто встречающейся в нефтепроводном деле. При пользовании этой формулой расстояние между стыками I и диаметр труб d следует выражать в метрах.
Указанные исследования показали также, что сварные стыки без подкладных колец в трубопроводах больших диаметров при со временном уровне выполнения сварочных работ практически не увеличивают гидравлических сопротивлений, и поэтому их влияние можно не учитывать при расчетах.
Вход в трубу. В |
том случае, когда труба присоединена к сосуду |
||||
под прямым углом и имеет острые входные кромки (рис. |
112), можно |
||||
принимать |
|
|
£ = 0,50, |
(4.86) |
|
|
|
|
|||
при плавном |
входе |
(рис. ИЗ) |
|
|
|
|
|
£ = |
0,04 + |
0,10; |
(4.87) |
в зависимости |
от плавности |
входа |
(в среднем можно |
принять £ = |
= 0,08). |
же труба присоединена под углом б (рис. |
114), то |
Если |
||
|
£ = 0,505 + 0,303 sin б + 0,226 sin2 б. |
(4.88) |
Колена и закругления. Для колена без закругления (рис. 115) при трубах небольшого диаметра коэффициент сопротивления £ определяется по формуле
£ = 0,946 sin2-|- + 2,047 sin4 |
. |
(4.89) |
Значения £ для различных значений угла б приведены в табл. 31 (эти данные получены при опытах с трубами диаметром 30 мм; для труб большего диаметра £ значительно меньше).
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 31 |
|
6, градусы |
20 |
40 |
60 |
80 |
90 |
100 |
120 |
140 |
£ |
0,045 |
0,14 |
0,36 |
0,74 |
0,98 |
1,26 |
1,86 |
2,43 |
В случае колена |
с закруглением (рис. 116) |
|
|
|
||||
£=[0,131 +0Д63 ( + |
) ” ] + |
, |
|
|
(4.90) |
166
где d — диаметр трубы, a R3 — радиус закругления. Значения £, подсчитанные по этой формуле при угле закругления б = 90°,
даны в табл. |
32. |
|
|
|
|
|
|
Таблица 32 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
d |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2,0 |
|
Да
ь0,131 0,138 0,158 0,206 0,294 0,440 0,661 0,977 1,408 1,978
Коэффициент £ для плавного поворота может быть также опре делен по формуле Г. Н. Абрамовича:
|
£ = 0,73аб, |
|
|
(4.91) |
где а а b — коэффициенты, зависящие |
от |
радиуса |
закругления |
|
R3, диаметра |
трубы d и угла поворотаа; |
значения этих коэффициен |
||
тов находят |
по графикам, приведенным |
на |
рис. 117 |
и 118. |
Тройники. При определении коэффициентов сопротивления для тройников следует различать два случая — вход в магистраль (рис. 119) и выход из магистрали (рис. 120).
Соответствующие потери напора находятся по следующим фор
мулам: в магистрали между сечениями 1— 1 и 2—2 |
|
|
К = |
|
(4.92) |
в ответвлении между сечениями |
3—3 и 2—2 (вход в магистраль) |
|
и 1 —1 и 3—3 (выход из магистрали) |
|
|
^"отв = |
£отв ~2g~' |
(4.93) |
Здесь v — средняя скорость в магистрали, подсчитанная по суммарному расходу <?сум, а £м и £отв — соответствующие коэффициенты
|
|
|
|
|
|
Таблица 33 |
|
|
Отношения расходов 0ОтВ/0Сум |
|
|
||
циёиты |
0,00 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
|
||||||
|
Для в х о д а |
в м а г и с т р а л ь |
|
|
||
Сотв |
-1,2* |
-0,4* |
0,08 |
0,47 |
0,72 |
0,01 |
См |
0,04 |
0,17 |
0,30 |
0,41 |
0,51 |
0,60 |
|
Для |
в ых о д а |
из м а г и с т р а л и |
|
|
|
Сотв |
0,95 |
0,83 |
0,89 |
0,95 |
1,10 |
1,28 |
См |
0,04 |
-0,08 * |
-0,05 * |
0,07 |
0,21 |
0,35 |
* Отрицательные значения объяоняются увеличением напора в соответствующих на правлениях вследствие всасывающего действия сходящихся или расходящихся потоков жидкости.
167
сопротивлений, устанавливаемые в зависимости от отношения расходов.
Значения этих коэффициентов для входа в магистраль и выхода
из нее приведены в табл. 33. |
|
121) |
и пробковый кран |
||||
Дроссельный (поворотный) клапан (рис. |
|||||||
(рис. 122). Коэффициенты сопротивления £ |
в этих случаях зависят |
||||||
от угла а ; |
значения коэффициентов приведены в табл. |
34. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 34 |
|
Значения £ для |
|
|
Значения £ для |
|||
Угол |
|
|
Угол |
|
|
|
|
открытия а, |
|
|
открытия а, |
|
|
|
|
градусы |
пробкового |
дроссель |
градусы |
пробкового |
дроссель |
||
|
крана |
ного |
|
|
крана |
|
ного |
|
|
клапана |
|
|
|
|
клапана |
5 |
0,24 |
0,05 |
40 |
|
10,8 |
|
17,3 |
10 |
0,52 |
0,29 |
45 |
|
18,7 |
31,2 |
|
15 |
0,90 |
0,75 |
50 |
|
32,6 |
52,6 |
|
20 |
1,54 |
1,56 |
55 |
|
58,8 |
106 |
|
25 |
2,51 |
3,10 |
60 |
|
118 |
|
206 |
30 |
3,91 |
5,47 |
65 |
|
256 |
|
486 |
35 |
6,22 |
9,68 |
82,5 |
|
|
|
о о |
Задвижка (рис. 123). Коэффициент сопротивления £ изменяется |
|||||||
в зависимости от степени открытия задвижки |
~ |
(табл. 35). |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 35 |
|
Значения Сдля задвижки на |
|
Значения |
£ для задвижки на |
|||
Степень |
|
|
Степень |
|
|
|
|
открытия |
малых |
больших |
открытия |
|
малых |
больших |
|
h i d |
h / d |
|
|||||
|
трубах |
трубах |
|
|
трубах |
трубах |
|
|
(d < 0 ,5 м) |
(d > 0,5 м) |
|
( d < 0,5 |
м) |
(d > 0 ,5 м) |
|
13/ 72 |
43 |
41 |
B/l2 |
|
4,0 |
|
6,3 |
7/зв |
35 |
35 |
11 h i |
|
2,9 |
|
4,6 |
3/ 24 |
28 |
31 |
Ч 2 |
|
2,0 |
|
3,3 |
4 l |
17 |
23 |
7/l2 |
|
1,1 |
|
1,5 |
х/з |
7,9 |
12 |
2/з |
|
0,87 |
|
0,77 |
3/8 |
5,5 |
8,6 |
1 |
|
0,5 |
|
0,05 |
Всасывающая коробка. Всасывающая коробка устанавливается в начале всасывающего трубопровода насосных установок. Для слу
чаев, |
когда |
всасывающая коробка снабжена обратным клапаном |
(рис. |
124), |
значения коэффициента сопротивления в зависимости |
от диаметра |
трубы могут быть взяты из табл. 36. |
Если всасывающая коробка не имеет обратного клапана, коэффи
циент £ определяется по формуле |
|
£ = (0,675-f-1,575) |
(4,94) |
168
а
Рис. 116
Рис. 122 |
Рис. 123 |
Рис. 124 |
Таблица 30
d, |
м |
0,04 |
0,07 |
0,10 |
0,15 |
0,20 |
0,30 |
0,50 |
0.75 |
С |
12 |
8,5 |
7 |
6 |
5,2 |
3,7 |
2,5 |
1,6 |
|
где |
F — площадь |
сечения |
трубы; |
Fc — суммарная |
площадь |
сече |
|||
ний |
отверстий сетки. |
|
|
|
|
|
|
При приближенных расчетах для перечисленных местных сопро тивлений можно принимать, как средние, значения коэффициентов,
приведенные |
в |
табл. 37. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 37 |
|
|
|
|
|
Вид местного |
сопротивления |
|
|
Коэффициент |
|||
|
|
|
|
|
|
|
сопротивле |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния £ |
В х о д в |
т р у б у |
без |
з а к р у гл е н и я |
в х о д н ы х |
к р о м о к ......................... |
|
0,5 |
|||||
Т о ж е , |
н о |
п р и |
хо р о ш о |
з а к р у гл е н н ы х к р о м к а х ............................. |
|
0,1 |
||||||
В ы х о д |
и з тр уб ы |
в с о су д б о л ь ш и х |
ра зм е р о в |
................................. |
|
1,0 |
||||||
Р е зк и й |
п о вор от |
тр уб ы |
без п е р е хо д н о го |
з а к р у гл е н и я |
п р и |
у гл е |
||||||
п о в о р о та |
п р и м е р н о 90° ........................................................................... |
|
|
|
|
|
1 ,2 5 -1 ,5 |
|||||
К ол е н о |
(плавное |
за к р у гл е н и е ) |
н а |
тр уб е |
с у гл о м б = |
90? |
п ри |
|||||
Дз S a 2 d |
.......................................................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
Т о ж е , |
п р и Я 3 S5 (3 ч - 7) о! ....................................................................... |
|
|
|
|
|
0,3 |
|||||
З а д в и ж к а |
п р и |
среднем |
о т к р ы т и и |
.......................................................... |
|
|
|
2,0 |
||||
З а д в и ж к а |
о тк р ы та я |
................................................................................... |
|
|
|
|
|
0,10 |
||||
К р а н .................................................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 - 7 |
В х о д во в са сы в аю щ у ю |
к о р о б к у |
с |
обратн ы м |
к л а п а н о м |
............. |
5 - 1 0 |
||||||
Данные о |
коэффициентах |
местных |
сопротивлений для других |
не рассмотренных здесь случаев могут быть взяты из более подроб ных курсов гидравлики или специальных гидравлических справоч ников.
§ 51. СЛОЖЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПОРА
Во многих случаях при движении жидкостей имеют место одно временно как потери напора на трение по длине, так и местные потери напора. Полная потеря напора определяется в этих случаях как ариф метическая сумма потерь всех видов.
Поэтому, например, полная потеря напора в трубопроводе дли ной L диаметром d, имеющем п местных сопротивлений, будет
t-1
170