Московский Государственный Университет Путей Сообщения (МИИТ)

Факультет «Техносферная безопасность. Инженерная защита окружающей среды»

Кафедра «Химия и инженерная экология»

Курсовой проект

по дисциплине:

«Гидрогазодинамика»

на тему:

«Гидромеханический расчет трубо- и воздухопроводов»

Выполнила: студентка гр. УЗС-211

Волчанская К.

Принял: дтн.,проф. Дмитриенко А.В.

Москва 2013

Задание

на курсовую работу по дисциплине «Гидрогазодинамика»

«Гидромеханический расчет трубо- и воздухопроводов»

I.Трубопровод технологической воды

Для трубопровода заданной конфигурации и протяженности, обеспечивающего подачу технологической воды к потребителям, требуется определить:

1. Оптимальные диаметры отдельных участков трубопровода;

2. Параметры воды у потребителей (давление и температуру);

3. Относительные потери давления у каждого потребителя;

4. «Гидравлический уклон» от входа в трубопровод до соответствующего потребителя

5. Мощность, расходуемую на транспортировку воды к соответствующему потребителю (мощность, затрачиваемую на преодоление сопротивлений).

Примечания

- внутренний диаметр трубопровода принимать по ГОСТ;

- колена выполнить с поворотом потока на 90 при радиусе поворота R=(2-4)d_вн, что обеспечит коэффициент местных потерь =0,56;

- в качестве запорных органов использовать «нормальные задвижки» с коэффициентом местных потерь =0,56;

- тройники (угольники) скомпоновать с насадкой, обеспечивающей плавное изменение сечения;

- падение температуры воды по длине трубопровода принять равным 2С на 100м длины;

- кинематическую вязкость воды принять по средней температуре на участке;

- соотношение расходов у потребителей Q₁=0,34* Q₃; Q₂=0,44* Q_3.

Порядок выполнения задания

1. Приводится масштабная схема трубопровода;

2. Проводятся расчеты потерь давления, определение «гидравлического уклона» и мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивлений, для первого потребителя, с приведением соответствующих формул и подстановкой в них цифровых данных;

3. Данные расчета сводятся в таблицу №1; по ним определяются относительные потери давления и «гидравлический уклон» в %, а также мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений, в кВт;

4. Аналогично проводятся расчеты для второго и третьего потребителей, данные которых заносятся в таблицы №2 и №3.

Перечень расчетных величин, входящих в таблицы

• Характеристика участка или элемента трубопровода (прямолинейный участок, колено, задвижка, тройник, угольник);

• Расход воды на участке Q м³/ч/м³/с;

• Параметры воды на входе в участок Р_вх, МПа; t_вх, С;

• Длина участка L, м;

• Температура воды на выходе из участка t_вых, С;

• Внутренний диаметр трубопровода на участке d’_вн/d_вн, м;

• Средняя скорость воды на участке V_ср, м/с (по d_вн);

• Кинематическая вязкость воды по средней температуре на участкеv, м²/с;

• Число Рейнольдса;

• Коэффициент гидравлического или местного сопротивления ();

• Потери давления на участке или элементе трубопровода Р_пот, Па;

• Давление на выходе из участка или элемента трубопровода Р_вых, МПа.

Вариант задания включает:

давление воды р₀(0,5-0,8), МПа

температуру воды t₀ (60-70), C

длину участка L_i(100-200), м.

II. Внутрицеховой воздухопровод

Определить оптимальные сечения участков внутрицехового воздухопровода, относительные потери давления, температуру воздуха на выходе из каждого участка, мощность вентилятора, затрачиваемую на преодоление сопротивлений при подаче воздуха по рассчитываемому воздухопроводу.

1. Воздухопровод имеет прямоугольное сечение с соотношением сторон а (основание)=2b (высота); максимальная величина основания а≤600мм; размеры сторон должны быть кратны 5 мм.

2. Составные ответвления и колена выполняются с плавно суживающими насадками;

3. Оптимальные значения скорости воздуха в магистральных каналах 8-12, м/с; в ответвлениях 4 – 8, м/с;

4. Давление воздуха на выходе из ответвлений – атмосферное;

5. Течение воздуха в воздухопроводе – адиабатное (в первом приближении – изотермическое);

6. Коэффициенты местных сопротивлений:

колено составное – 1;

ответвление составное – 1,5;

суживающийся насадок – 0,5;

выходной насадок - 0,5.

7. Соотношение расходов воздуха Q₁=Q₂=Q₃=Q₄=0,25Q₀

Вариант задания включает:

подачу вентилятора Q₀ =6270, м³/ч;

цеховой пролет L_i=20,64, м;

высота цеха H_i=10,64, м;

температуру наружного воздуха t₀=22 C.