ζ

Значения коэффициентов часто встречающихся местных сопротивлений

Тип местного сопротивления

где S1 и S2 – площади живых сечений соответственно перед и за местным сопротивлением.

В табл. 3 приведены числовые значения коэффициентов ζ наиболее часто встречающихся местных сопротивлений, рекомендуемые при ориентировочных расчётах.

Таблица 3

Присоединительный штуцер	0,1
Дроссель при полном открытии	2
Всасывающий клапан	2
Фильтр	2
Обратный клапан	2
Разъемная самозапирающаяся соединительная муфта	1

Распределение заданных видов местных сопротивлений (угольники,
					И
плавные колена и т.д.) по трубопроводу производится студентом само-
стоятельно.
В практических расчётах общие потериДнапора hпот						представляют в
виде суммы потерь напора по длине на различных участках и потерь напо-
ра на всех местных сопротивлениях в трубопроводе [2, 5]:
			А
			n	m
		б		∑hмj .		(11)
		hпот	= ∑hLi +
	и		i=1	j=1
	С

Построить зависимости потерь напора по длине и в местных сопротивлениях в зависимости от скорости движения жидкости на участках.

3.3. Определение гидравлического и пьезометрического уклонов

Определяется пьезометрический напор в сечениях трубопровода использованием уравнения Бернулли для всех шести сечений:

ρpg1 , ρpg2 и т.д.,

где p1 ,p2 – давления жидкости; ρ – плотность жидкости.

13

Определяется гидростатический напор (потенциальный, статический) Hp . Это сумма пьезометрического и геометрического напоров для шести

сечений:

Hp	=	p		+ z.				(12)
		ρg
Определяется полный напор						ϑ2
			p
H = z	+				+		.	(13)
			ρg			2g
Гидравлический уклон i – уклон напорной линии – может быть опре-
делён как отношение потери напора (потери энергии) hпот								к длине:
i = hпот / L,								(14)

где L – расстояние между сечениями потока движущейся жидкости.
	Гидравлический уклон – величина положительная (i > 0). Для идеаль-
ной жидкости гидравлический уклон i = 0.									И
	Пьезометрический уклон Ip – уклон пьезометрической линии – может
быть определён как отношение разности пьезометрических напоров										Hp	и
						Д
Hp2	в сечениях к длине L:		А							1
			Ip =	Hp			−Hp	2	.	(15)
					1
							L
		б
	По величине пьезометрический уклон принимает различные значе-
	и
	С

ния: отрицательные ( Ip < 0), например, для потока реальной жидкости в расширяющейся трубе, и положительные ( Ip > 0), например, для потока реальной жидкости в сужающейся трубе. Пьезометрический уклон равен

нулю ( Ip = 0), например, для потока идеальной жидкости в горизонтальной трубе постоянного диаметра [1].

3.4. Построение напорной (гидродинамической) и пьезометрической линий

Напорная линия – это линия, соединяющая полные напоры (полную удельную энергию) в каждом сечении при графическом построении.

14

Пьезометрическая линия – это линия, соединяющая пьезометрические напоры в каждом сечении при графическом построении.

Эта линия характеризует изменение удельной потенциальной энергии по длине потока. Интенсивность изменения этой энергии характеризуется пьезометрическим уклоном.

Замечания к построению напорной и пьезометрической линий:

1.В масштабе от плоскости сравнения откладываем полные напоры в сечениях трубопровода и соединив их уровни получим напорную или гидродинамическую линию

2. Откладываем вниз от напорной линии величину скоростного напора αϑ2 / 2g и получаем пьезометрическую линию [5].

Далее приведены разные варианты для расчета гидравлического тру-

бопровода переменного сечения.				И
			Д
		А
	б
и
С

15

ВАРИАНТ № 1

Заданные параметры			Обозначе-		А…Д	Е…Л		М…Т	У…Я
			ния
Расход жидкости через трубопро-			Q, л /мин		50		75	250	300
вод
Высота уровня жидкости в пьезо-			P1/ρg, cм		160	170		150	270
метре в первом сечении
Геометрическая высота в i-м се-			Z1 , cм		90		95	100	120
чении
			Z2, cм		80		80	90	100
			Z3, cм		70		65	80	80
			Z4, cм		60		60	70	60
			Z5, cм		50		45	60	40
					И
			Z6, cм		40		30	50	20
Длина гидролиний			L1-2, м		1,8		20	1,5	0,5
			Д
			L2-3, м		1,1		5	1	0,1
			L3-4, м		1,2		10	1,4	0,6
			А
			L4-5, м		1,8		15	2,2	0,8
			L5-6, м		1,5	1,75		2,3	1
Диаметры гидролиний			d 1, мм		20		40	40	60
и			d 2, мм		24		50	50	90
			d 3, мм		30		55	55	140
С			d 4, мм		50		32	60	60
	бd 5, мм				30		40	60	50
			d 6, мм		42		40	65	60
Материал трубопровода		-			Сталь	Чугун		Сталь	Сталь
Рабочая жидкость		-			ВМГЗ МГ-30			И-20А	ВМГЗ
Вид местного сопротивления				Номер сечения трубопровода
			1-2		2-3		3-4	4-5	5-6
присоединительные штуцера		+						+
разъемная муфта					+
фильтр							+
нерегулируемый дроссель
клапан									+

16

ВАРИАНТ № 2

Заданные параметры			Обозначе-		А…Д	Е…Л		М…Т	У…Я
			ния
Расход жидкости через трубопро-			Q, л /мин		250	300		375	400
вод
Высота уровня жидкости в пьезо-			P1/ρg, cм		190	670		1000	250
метре в первом сечении
Геометрическая высота в i-м се-			Z1 , cм		60	130		100	180
чении
			Z2, cм		50	120		90	150
			Z3, cм		40	110		80	120
			Z4, cм		30	100		70	90
			Z5, cм		20		90	60	60
					И
			Z6, cм		10		80	50	30
Длина гидролиний			L1-2, м		1,7		2,2	1,55	1,4
			Д
			L2-3, м		1,2		0,8	1,2	2
			L3-4, м		1,3		1,2	1,5	1,6
			А
			L4-5, м		0,9		1,4	1,2	1,8
			L5-6, м		0,6		1,7	1,1	1
Диаметры гидролиний			d 1, мм		50		40	30	130
и			d 2, мм		55		55	60	90
			d 3, мм		60		55	55	100
С			d 4, мм		65		60	60	60
	бd 5, мм				50		40	60	70
			d 6, мм		60		44	55	60
Материал трубопровода		-			Сталь	Сталь		Сталь	Латунь
Рабочая жидкость		-			ВМГЗ	МГ-30		И-20А	ВМГЗ
Вид местного сопротивления				Номер сечения трубопровода
			1-2		2-3		3-4	4-5	5-6
присоединительные штуцера					+				+
разъемная муфта								+
фильтр							+
нерегулируемый дроссель
клапан		+

17

ВАРИАНТ № 3

Заданные параметры			Обозначе-		А…Д	Е…Л		М…Т	У…Я
			ния
Расход жидкости через трубопро-			Q, л /мин		50		25	50	75
вод
Высота уровня жидкости в пьезо-			P1/ρg, cм		190	170		1020	200
метре в первом сечении
Геометрическая высота в i-м се-			Z1 , cм		190	190		120	120
чении
			Z2, cм		180	180		100	100
			Z3, cм		170	165		80	80
			Z4, cм		160	160		60	60
			Z5, cм		150	145		40	40
					И
			Z6, cм		140	130		20	20
Длина гидролиний			L1-2, м		1,8		2,5	15	0,8
			Д
			L2-3, м		0,5		3,5	10	0,9
			L3-4, м		1,2		1,4	14	0,65
			А
			L4-5, м		0,9	1,75		12	1
			L5-6, м		0,5		1,8	13	1
Диаметры гидролиний			d 1, мм		60		80	25	30
и			d 2, мм		50	100		20	30
			d 3, мм		25		60	25	40
С			d 4, мм		50		50	30	60
	бd 5, мм				30		42	32	50
			d 6, мм		44		32	32	40
Материал трубопровода		-			Сталь	Сталь		Сталь	Чугун
Рабочая жидкость		-			ВМГЗ МГ-30			И-20А	ВМГЗ
Вид местного сопротивления				Номер сечения трубопровода
			1-2		2-3		3-4	4-5	5-6
присоединительные штуцера		+						+
разъемная муфта
фильтр							+
нерегулируемый дроссель
клапан					+				+

18

ВАРИАНТ № 4

Заданные параметры			Обозначе-		А…Д			Е…Л		М…Т	У…Я
			ния
Расход жидкости через трубопро-			Q, л /мин		400			50	300		75
вод
Высота уровня жидкости в пьезо-			P1/ρg, cм		960			60	320		150
метре в первом сечении
Геометрическая высота в i-м се-			Z1 , cм			90		125	170		80
чении
			Z2, cм			85		110	160		70
			Z3, cм			75		95	150		60
			Z4, cм			65		80	140		50
			Z5, cм			55		75	130		40
					И
			Z6, cм			45		60	120		30
Длина гидролиний			L1-2, м			4,5		4	1		3,5
			Д
			L2-3, м			1		1,5	2		2,1
			L3-4, м			1,2		1,5	1,5		2,6
			А
			L4-5, м			1		1,6	1,7		1,8
			L5-6, м			3		1	1		1,5
Диаметры гидролиний			d 1, мм			40		30	60		32
и			d 2, мм			50		40	70		60
			d 3, мм			60		50	50		50
С			d 4, мм			50		50	90		60
	бd 5, мм					55		32	120		50
			d 6, мм			40		40	50		32
Материал трубопровода		-			Латунь			Сталь		Сталь	Сталь
Рабочая жидкость		-			ВМГЗ			МГ-30		И-20А	ВМГЗ
Вид местного сопротивления				Номер сечения трубопровода
			1-2		2-3			3-4		4-5	5-6
присоединительные штуцера		+								+
разъемная муфта
фильтр								+
нерегулируемый дроссель
клапан					+						+

19

ВАРИАНТ № 5

Заданные параметры		Обозначе-		А…Д	Е…Л			М…Т	У…Я
		ния
Расход жидкости через трубопро-		Q, л /мин		150		175	200		375
вод
Высота уровня жидкости в пьезо-		P1/ρg, cм		520		300	990		270
метре в первом сечении
Геометрическая высота в i-м се-		Z1 , cм		80		80	105		90
чении
		Z2, cм		70		70	90		75
		Z3, cм		60		60	75		60
		Z4, cм		50		50	60		45
		Z5, cм		40		40	45		30
				И
		Z6, cм		30		30	30		15
Длина гидролиний		L1-2, м		2		7	2,5		2,5
		Д
		L2-3, м		3		6	3		3,1
		L3-4, м		4		5	2,4		6,6
		А
		L4-5, м		5		4	1,2		4,8
		L5-6, м		6		3	1,5		1,7
Диаметры гидролиний		d 1, мм		35		90	25		30
и		d 2, мм		40		60	32		90
		d 3, мм		45		50	46		60
С		d 4, мм		50		70	50		70
	бd 5, мм			30		50	60		65
		d 6, мм		50		90	65		65
Материал трубопровода		-		Сталь	Сталь			Сталь	Сталь
Рабочая жидкость		-		ВМГЗ	МГ-30			И-20А	ВМГЗ
Вид местного сопротивления			Номер сечения трубопровода
		1-2		2-3		3-4		4-5	5-6
присоединительные штуцера		+		+				+
разъемная муфта
фильтр						+
нерегулируемый дроссель
клапан									+

20

ВАРИАНТ № 6

Заданные параметры		Обозначе-		А…Д	Е…Л			М…Т	У…Я
		ния
Расход жидкости через трубопро-		Q, л /мин		400		475	250		250
вод
Высота уровня жидкости в пьезо-		P1/ρg, cм		860		260	360		360
метре в первом сечении
Геометрическая высота в i-м се-		Z1 , cм		210		180	60		90
чении
		Z2, cм		180		150	60		90
		Z3, cм		150		120	60		90
		Z4, cм		120		90	60		90
		Z5, cм		100		60	60		90
				И
		Z6, cм		80		30	60		90
Длина гидролиний		L1-2, м		5		2	1		1,7
		Д
		L2-3, м		11		3	1,8		1,4
		L3-4, м		12		4	2		1,2
		А
		L4-5, м		10		5	4		1,6
		L5-6, м		15		6	3		0,8
Диаметры гидролиний		d 1, мм		32		50	30		70
и		d 2, мм		40		60	50		44
		d 3, мм		50		65	60		90
С		d 4, мм		60		70	60		60
	бd 5, мм			65		75	65		70
		d 6, мм		65		90	70		50
Материал трубопровода		-		Сталь	Сталь			Сталь	Сталь
Рабочая жидкость		-		ВМГЗ МГ-30				И-20А	ВМГЗ
Вид местного сопротивления			Номер сечения трубопровода
		1-2		2-3		3-4		4-5	5-6
присоединительные штуцера		+
разъемная муфта
фильтр
нерегулируемый дроссель				+		+
клапан								+	+

21

ВАРИАНТ № 7

Заданные параметры		Обозначе-		А…Д	Е…Л			М…Т	У…Я
		ния
Расход жидкости через трубопро-		Q, л /мин		50		25	50		50
вод
Высота уровня жидкости в пьезо-		P1/ρg, cм		330		100	550		160
метре в первом сечении
Геометрическая высота в i-м се-		Z1 , cм		60		60	90		90
чении
		Z2, cм		50		50	80		80
		Z3, cм		40		40	70		70
		Z4, cм		30		30	60		60
		Z5, cм		20		20	50		50
				И
		Z6, cм		10		10	40		40
Длина гидролиний		L1-2, м		2		3	4		5
		Д
		L2-3, м		6		7	8		1
		L3-4, м		2		3	4		5
		А
		L4-5, м		0,5		1,5	2		2,5
		L5-6, м		6		1	2		3
Диаметры гидролиний		d 1, мм		20		50	14		50
и		d 2, мм		30		70	20		90
		d 3, мм		50		60	30		70
С		d 4, мм		60		50	32		60
	бd 5, мм			20		100	44		50
		d 6, мм		50		140	50		42
Материал трубопровода		-		Сталь	Сталь			Чугун	Сталь
Рабочая жидкость		-		ВМГЗ МГ-30				И-20А	ВМГЗ
Вид местного сопротивления			Номер сечения трубопровода
		1-2		2-3		3-4		4-5	5-6
присоединительные штуцера		+		+
разъемная муфта								+
фильтр
нерегулируемый дроссель						+
клапан									+

22

ВАРИАНТ № 8

Заданные параметры		Обозначе-		А…Д	Е…Л			М…Т	У…Я
		ния
Расход жидкости через трубопро-		Q, л /мин		250		100	350		250
вод
Высота уровня жидкости в пьезо-		P1/ρg, cм		300		490	180		170
метре в первом сечении
Геометрическая высота в i-м се-		Z1 , cм		100		110	180		180
чении
		Z2, cм		90		100	150		150
		Z3, cм		80		90	120		120
		Z4, cм		70		80	90		90
		Z5, cм		60		70	60		60
				И
		Z6, cм		50		60	30		30
Длина гидролиний		L1-2, м		1		3	1,2		1
		Д
		L2-3, м		2		4	1		0,5
		L3-4, м		3		3	1,5		0,6
		А
		L4-5, м		1		4	2		0,2
		L5-6, м		2		3	2		1
Диаметры гидролиний		d 1, мм		35		32	60		60
и		d 2, мм		46		32	80		80
		d 3, мм		50		40	100		50
С		d 4, мм		55		32	130		60
	бd 5, мм			60		32	70		40
		d 6, мм		65		44	50		60
Материал трубопровода		-		Латунь	Сталь			Сталь	Сталь
Рабочая жидкость		-		ВМГЗ	МГ-30			И-20А	ВМГЗ
Вид местного сопротивления			Номер сечения трубопровода
		1-2		2-3		3-4		4-5	5-6
присоединительные штуцера		+							+
разъемная муфта
фильтр
нерегулируемый дроссель						+
клапан				+				+

23

ВАРИАНТ № 9

Заданные параметры		Обозначе-		А…Д	Е…Л			М…Т	У…Я
		ния
Расход жидкости через трубопро-		Q, л /мин		300		250	170		350
вод
Высота уровня жидкости в пьезо-		P1/ρg, cм		270		90	660		660
метре в первом сечении
Геометрическая высота в i-м се-		Z1 , cм		240		360	90		90
чении
		Z2, cм		220		300	80		80
		Z3, cм		200		240	70		70
		Z4, cм		180		180	60		60
		Z5, cм		160		120	50		50
				И
		Z6, cм		140		60	40		40
Длина гидролиний		L1-2, м		2,3		1	9		1,35
		Д
		L2-3, м		2,5		0,9	1		2,45
		L3-4, м		2,4		0,9	2		2,3
		А
		L4-5, м		2,3		3	3		5,3
		L5-6, м		2,4		2	1		2,45
Диаметры гидролиний		d 1, мм		50		60	40		50
и		d 2, мм		90		90	80		60
		d 3, мм		120		60	40		50
С		d 4, мм		140		90	40		60
	бd 5, мм			90		60	80		40
		d 6, мм		60		90	80		50
Материал трубопровода		-		Сталь	Сталь			Сталь	Сталь
Рабочая жидкость		-		ВМГЗ МГ-30				И-20А	ВМГЗ
Вид местного сопротивления			Номер сечения трубопровода
		1-2		2-3		3-4		4-5	5-6
присоединительные штуцера		+
разъемная муфта
фильтр
нерегулируемый дроссель				+		+
клапан								+	+

24

ВАРИАНТ № 10

Заданные параметры		Обозначе-		А…Д	Е…Л			М…Т	У…Я
		ния
Расход жидкости через трубопро-		Q, л /мин		25		40	130		150
вод
Высота уровня жидкости в пьезо-		P1/ρg, cм		120		430	240		250
метре в первом сечении
Геометрическая высота в i-м се-		Z1 , cм		55		55	40		135
чении
		Z2, cм		50		50	35		130
		Z3, cм		45		45	30		125
		Z4, cм		40		40	25		120
		Z5, cм		35		35	20		115
				И
		Z6, cм		30		30	15		110
Длина гидролиний		L1-2, м		0,9		1	2		10
		Д
		L2-3, м		1		2	1		6
		L3-4, м		0,9		3	0,8		5
		А
		L4-5, м		0,5		4	0,9		2
		L5-6, м		0,6		4	1		2
Диаметры гидролиний		d 1, мм		30		20	40		40
и		d 2, мм		60		30	46		42
		d 3, мм		25		20	40		55
С		d 4, мм		25		30	32		60
	бd 5, мм			30		20	40		66
		d 6, мм		30		30	44		55
Материал трубопровода		-		Сталь	Сталь			Сталь	Сталь
Рабочая жидкость		-		ВМГЗ МГ-30				И-20А	ВМГЗ
Вид местного сопротивления			Номер сечения трубопровода
		1-2		2-3		3-4		4-5	5-6
присоединительные штуцера		+
разъемная муфта									+
фильтр				+
нерегулируемый дроссель						+
клапан								+

25