Гидравлика. Конспект лекций

       

Последовательное соединение трубопроводов


Последовательный трубопровод состоит из нескольких труб различной длины и различного диаметра, соединённых между собой.

В каждом из этих трубопроводов могут иметься свои местные сопротивления. Течение в жидкости в такой трубе подчиняется следующим условиям:

ü

Последовательное соединение трубопроводов
расход на всех участках трубопровода одинаков, т.е.
Последовательное соединение трубопроводов
;

ü                            потери давления (напора) во всём трубопроводе

Последовательное соединение трубопроводов
равны сумме потерь на каждом участке
Последовательное соединение трубопроводов
:

Последовательное соединение трубопроводов
.

С учётом сказанного нетрудно получить уравнение для определения суммарных потерь давления, которое примет вид

Последовательное соединение трубопроводов
,

где    

Последовательное соединение трубопроводов
,
Последовательное соединение трубопроводов
,
Последовательное соединение трубопроводов
 - гидравлическое сопротивление соответственно первого, второго, и третьего участков трубопровода,

Последовательное соединение трубопроводов
 - суммарное гидравлическое сопротивление всего трубопровода.

Величина суммарного сопротивления с учётом ранее полученной формулы для простых трубопроводов составит.

Последовательное соединение трубопроводов
.

В общем случае выражение, описывающее суммарное гидравлическое сопротивление сложного трубопровода, будет выглядеть:

Последовательное соединение трубопроводов
.

Полученное уравнение, определяющее суммарные потери давления, представляет собой характеристику сложного трубопровода, которая являет

Последовательное соединение трубопроводов
ся суммой характеристик простых трубопроводов. Это уравнение позволяет узнать, какие энергетические характеристики должен иметь источник энергии, чтобы жидкость могла протекать по всему трубопроводу. Однако в конечной точке этой трубы энергия жидкости будет равна нулю. Если в конце трубы необходимо иметь какое-то давление
Последовательное соединение трубопроводов
 (например, чтобы преодолевать нагрузку) к величине
Последовательное соединение трубопроводов
 нужно добавить эту величину. Кроме того, т.к. в общем случае величина скоростного напора в начале 
Последовательное соединение трубопроводов
 и  в конце 
Последовательное соединение трубопроводов
 трубопровода из-за разных диаметров различны, необходимо добавить и эту разницу  к 
Последовательное соединение трубопроводов
. В результате энергия, которой должен обладать источник, должна составлять

Последовательное соединение трубопроводов
.

Если переписать это уравнение, заменив скорость жидкости отношением расхода к площади живого сечения 

Последовательное соединение трубопроводов
,  получим:

Последовательное соединение трубопроводов
,

где коэффициент 

Последовательное соединение трубопроводов
.

Окончательно характеристику сложного трубопровода можно записать в виде

Последовательное соединение трубопроводов
.

Сумма

Последовательное соединение трубопроводов
 в этом выражении - общее гидравлическое сопротивление сложного трубопровода.



Содержание раздела