3.2.2 Уточнённый расчёт

Найденные расходы определены без учета влияния вязкости на гидравлические сопротивления. Для учета влияния вязкости на потери определяем числа Рейнольдса по формуле (41), предварительно определив по таблице Б.2 динамическую вязкость воды при t=180⁰C - .

.

Так как , то .

.

.

Так как , то .

.

Так как , то .

.

При внешнем обтекании трубок теплообменника при расчете числа Рейнольдса необходимо брать эквивалентный диаметр, определяемый по формуле (5).

После определения чисел Re производим уточненный расчет коэффициентов сопротивления с учетом влияния вязкости. Согласно рисунку 4-2а [1] влияние вязкости следует учитывать при комплексесуретке сәйкес жабысқақтықтың ықпал жасауын

.

Поэтому предварительно определяем значение этого комплекса.

.

.

Так как и , то определяем коэффициенты гидравлического трения ис учетом вязкости по формуле A. Д. Альтшуля (9)

В остальных случаях течение происходит в квадратичной области, где влияние вязкости (числа Rе) незначительно.

Влияние числа Rе на коэффициенты местных сопротивлений, как уже отмечалось, проявляется при плавных переходах (колено) при Rе10000, а при резких переходах (внезапное расширение, сужение и т.д.) при Rе≤3000.

Поскольку все числа Рейнольдса больше 10000, то коэффициенты местных сопротивлений не зависят от числа Рейнольдса.

Определяем коэффициенты из уравнений (44, 46, 48) с учетом уточненных значений .

Для первой ветви

где .

Для второй ветви

где.

Для третьей ветви сохраняется, так как значения коэффициентов гидравлического сопротивления для этой ветви при учете числа Рейнольдса не изменились.

Уточняем значения расходов в отдельных ветвях трубопровода.

Проверка правильности расчета расходов:

Ранее были найдены массовые расходы и Как видим, уточненные значения расходов отличаются о ранее найденных не более 1%, поэтому на этом уточнение значений расходов заканачиваем. В противном случае необходимо по уточненным расходам определить числа Рейнольдса и по ним уточнить значения коэффициентов гидравлического трения , вычислитьи расходы.

Определяем потери давления

Мощность на валу насоса

3.2.3 Построение линий полного и статического давлений

Для построения линий полного и статического давлений определяем скорость потока и потери давления для каждого участка третьей ветви трубопровода.

Скорости находим по формулам:

.

Определяем соответствующие динамические давления:

Линейные потери давления на участке от разветвления до задвижки определяем по формуле Дарси-Вейсбаха

Потери давления на задвижке

Линейные потери на участке от задвижки до колена

Потери давления в колене

Линейные потери на участке трубопровода от колена до диафрагмы

Потери давления на диафрагме

Линейные потери давления на участке от диафрагмы до внезапного расширения трубопровода

Потери давления при внезапном расширении потока

Линейные потери на участке

Потери давления при внезапном сужении потока

Линейные потери давления на участке

Потери давления в колене

Линейные потери давления на участке трубопровода от колена до разветвления

Суммарные потери давления находим, складывая все потери по длине и на местные сопротивления:

Ранее было найдено (более точное значение, так как число вычислений было меньше). Погрешность расчета менее 0,2 %.

Средний гидравлический уклон для третьей ветви трубопровода определяем по формуле

или 5,3⁰ (arctg 0,093=5,3),

где — общая длина третьей ветви трубопровода.

Для построения линий статического и полного давлений вычерчивается в определенном масштабе третья ветвь трубопровода (рисунок 14) в одну линию с упрощенным изображением местных сопротивлений (например, колено условно изображается в виде дуги).

Вначале строится линия полного давления. Полное давление в нвчале трубопровода равно сумме начального статического давления р и динамического давления , т. е. сомасына тең, яғни

По оси ординат в выбранном масштабе в начале трубопровода откладывается начальное полное давление (поскольку суммарные потери давления, то для увеличения масштаба ординат отсчет ведется от 5 бар).

Полное давление переж задвижкой будет меньше начального на величину потерь на длине , т. е. Откладывая это давление от линии начального полного давления (горизонтальная линия, проходящая через начальное полное давление), по ординате, проходящей через задвижку, получим полное давление перед задвижкой (точка В на рисунке 14). Так как потери по длине прямо пропорциональны длине трубопровода, то, соединив полные давления в точках А и В прямой линией, получим линию полного давления на участке до задвижки.

Местные потери сосредоточены вблизи местных сопротивлений, поэтому для определения полного давления после задвижки из полного давления перед задвижкой (точка В) отнимаем потери давления на задвижке (ВС отрезок) по ординате.

Далее построение аналогично рассмотренному выше. Следует отметить, что при движении жидкости полное давление по длине трубопровода всегда уменьшается и не может возрастать; линии полного давления на отдельных участках трубопровода одинакового диаметра должны быть параллельны, так как потери давления на единицу длины одинаковы (коэффициент гидравлического трения и динамический напор одинаковы для трубопроводов равного диаметра).

Рисунок 14 – Изменение полного и статического давлений вдоль третьей ветви трубопровода

После построения полного давления строится линия статического (динамического) давления. Для её построения надо провести линии, параллельные линиям полного давления на отдельных участках трубопровода между местными сопротивлениями и расположенные ниже их на величину динамического давле­ния р_динj (для каждого диаметра трубопровода будет своё динамическое давление).