Гидравлический расчет сложного разветвленного трубопровода

Расчетная часть

1. нахождение расхода в нагнетательной линии и ветвях трубопровода и нахождение давления в узловой точке.

Рассмотрим схему  без трубопровода 4.

Для нахождения расходов в нагнетательной линии  и на участках после разветвления, необходимо записать уравнение Бернулли для данных линий:

 

-уравнение Бернулли.

Уравнения для  нашей схемы:

-для участка 0-А

-для участка А-1

-для участка А-2

-для учатка А-3

Скоростными напорами пренебрегаем из-за длинных труб.

Перенесем в  левую часть  , а в правою часть всё остальное:

Построим функции 

Просуммируем  графики функций на участках А-1, А-2, А-3 и найдем точку пересечения с графиком функции на участке 0-А. точка пересечения этих функций даст расход жидкости в нагнетательной линии и напор в точке А:

  -общий расход жидкости;

Па .

Проведя из точки  пересечения графиков прямую  графикам функций для участков А-1,

А-2, А-3, и опустив перпендикуляры к оси Q, получим расходу на данных участках:

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. нахождение  расхода в сборной трубе, при отключении насоса.

При отключении насоса, жидкость потечет из резервуаров  в открытый резервуар при условии, что напор в резервуаре будет  больше напора в узловой точке  и соответственно в открытом резервуаре.

Напишем уравнение  Бернулли для участков 1-А, 2-А, 3-А, А-4:

- участок 1-А;

- участок 2-А;

- участок 3-А;

- участок 4-А;

Построим графики функций  и суммарный график для участков 1-А,2-А,3-А:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Так как в  узловой точке напор получился  больше чем в первом резервуаре, то жидкость оттуда не течет, следовательно, расход на участке 1-А равен нулю.

Общий расход будет  складываться из расхода на втором участке и третьем.

- общий расход;

- расход на втором участке;

- расход на третьем участке.

3. пересчет  параметров 1 пункта при увеличении вязкости на 25%.

Если увеличить  вязкость на 25%, то получим 

При изменении  вязкости изменяется число Рейнольдса, следовательно, изменяется режим течения. От режима течения зависит коэффициент  гидравлического сопротивления. Этот коэффициент входит в формулу  для расчета потерь напора.

Проведем действия аналогичные пункту 1:

Запишем уравнение  Бернулли для участков на схеме пункта 1: 

-для участка 0-А

-для участка А-1

-для участка А-2

-для учатка А-3 

Построим функции 

 

Получили следующие  результаты:

-общий расход; 

- расход на первом участке;

- расход на втором участке;

- расход на третьем участке.

Найдем отношение:

т.е. расход уменьшился на 4% 
 
 

  
 
 

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вывод

С помощью графоаналитического  метода нашли расходы в нагнетательной линии и на ветвях трубопровода при включенном и выключенном насосе, при увеличении вязкости на 25%.

При этом получили, что при выключенном насосе из резервуара 1 жидкость не текла, т.к. напор  был меньше, чем в узловой точке.

При увеличении вязкости получили, общий расход уменьшился на 4%, а в ветвях, соответственно, на 2%, 5%, 3%. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

• Евгеньев  А.Е. Гидравлический расчет сложных  трубопроводов, М., МИНХ и ГП, 1975
• Арустамова Ц.Т., Иванников В.Г. Гидравлика, М., 1995
• Астрахан И.М. Динамика вязких жидкостей (ньютоновских и неньютоновских). М., РГУ НГ, 2005