Файл: Рабинович, Е. З. Гидравлика учебник.pdf

Если рассматриваемый трубопровод состоит из ряда отдельных

При таком последовательном соединении полная потеря напора

и может быть выражена через коэффициент сопротивления системы следующим образом:

где Vi — скорость в каком-нибудь произвольно выбираемом сечении трубопровода, а коэффициент сопротивления системы

При неучете местных потерь и квадратичном законе сопротивле­ ния

откуда, принимая во внимание, что в простом трубопроводе

Q1==Qi=" . =Qn = Q,

находим

Ая=<)4 х т + х т + - ■■+-!)

и легко определяем искомый расход жидкости

(6.21)

Иногда расчетным уравнениям придают вид

и называют величину А коэффициентом пропускной способности трубопровода.

Сравнивая между собой выражения (6.18) и (6.22), нетрудно уста­ новить зависимость между коэффициентом пропускной способности ч модулем расхода

Для данного трубопровода коэффициент пропускной способности всегда имеет вполне определенное постоянное значение и при задан­ ном напоре полностью определяет величину пропускаемого расхода.

Из выражения (6.22) также следует

Коэффициент В — в этом уравнении характеризует собой вели­

чину гидравлических сопротивлений трубопровода и поэтому может быть назван его характеристическим коэффициентом.

§ 70. СЛОЖНЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ

Расчет сложных трубопроводов не входит в содержание общего курса гидравлики и обычно изучается в специальных курсах водо­ снабжения или проектирования трубопроводов. Поэтому здесь рас­ сматриваются только простейшие примеры сложных трубопроводов и приводятся лишь основы их гидравлического расчета.

Все решения даются применительно к квадратичному закону сопротивления (местные сопротивления при расчетах не учитыва­ ются). Правильность этого предположе­ ния может быть в дальнейшем провере­

Тна и полученные результаты уточнены. При этом для всех участков рассма­

В случае параллельного соединения трубопроводов (рис. 163) магистральный трубопровод в некоторой точке В разветвляется на несколько параллельных линий труб 2,3,4, . . ., сходящихся затем опять вместе в одной общей точке магистрали С.

Пусть длины и диаметры отдельных участков подобного трубо­ провода, в том числе и параллельно включенных линий, будут L 1, Ьг, La, Li, Ьъ и dx, d2, d3, di, db. Расходы соответственно обозначим:

Имея в виду, что значения напора в точках разветвления В и С одинаковы для всех параллельно включенных линий, приходим к вы-

226

воду, что потери напора в них должны быть одинаковы, независимо от того, по какой линии их подсчитывать. Таким образом,

рис. 168, представляет собой последовательное соединение отдель­

Изложенное позволяет наметить схемы гидравлического расчета и для других видов сложных Трубопроводов.

Для простейшего разветвленного трубопровода (рис. 169), в кото­ ром участки 1 и 2 (также 1 и 3) соединены между собой последова­ тельно, а участки 2 и 3 включены параллельно и истечение в точках

С и D, расположенных в одной горизонтальной плоскости, происхо­ дит в атмосферу, по аналогии с предыдущим имеем1

J Q3

Рис. 171

Если точки С и D расположены в разных горизонтальных пло­ скостях (рис. 170), аналогичная система уравнений получает вид

1 Здесь, как и ранее, индексы 1, 2, 3,... указывают номера участков трубо­ провода.

228

Совместное решение полученных уравнений позволяет найти

искомые <?2, (?з и (?i-

Кольцевые трубопроводы рассчитывают по такой же схеме, что и при параллельном соединении. Так, в случае параллельного со­ единения, в котором расходный пункт С питается с двух сторон (рис. 171), как и ранее, имеем

&Н = ^ }1Л п = йл П) -f- hn П2 = Нл,п, + hn Пз,

Q ~ Q 1 — *?2 + <?з-

Задача усложняется, если в трубопроводе имеется несколько расходных пунктов, например в простейшем случае кольцевого трубопровода (рис. 172). При этом задаются значениями расходов Q2, <?з и <?4 и направлением движения жидкости в отдельных участ­ ках кольца 2 , 3 , 4 и вычисляют величины потерь напора от общей

точки разветвления В до расходных пунктов С и D. Если в первом предположении принять, например, что точка С питается только с одной стороны, а точка D — с двух сторон, то, как это следует из свойств параллельного соединения, необходимо, чтобы потеря на­ пора на участке 4 равнялась сумме потерь на участках 2 я 3

^Л. П4= ^Л. П2“Ь^Л. Пз-

Расчет производится до тех пор, пока путем изменений значений расхода и направления движения жидкости не будет достигнуто указанное равенство потерь.

Рассмотрим также трубопровод, на некотором участке которого имеется непрерывный путевой расход (рис. 173). Длину этого уча­ стка АВ обозначим L, проходящий по нему транзитный расход — QT, путевой расход — Qn; при этом примем, что путевой расход по

229