Circulația lichidelor prin conducte - studopediya

După cum rezultă din ecuația Bernoulli pentru a compensa pierderea de energie (pierderea de presiune) la începutul fluxului de energie trebuie să fie mai mare decât la sfârșitul anului.

Surse de energie de curgere a fluidului. Cu poziția inițială zdayut formă de energie specifică energia potențială (presiune geo metric) sau pentru a preveni potențial ment specific de energie (cap piezometric).

Energia potențială stocată în poziția presiunii ba-kah (fig. 6.8, b) ridicarea lichidului în câmpul gravitațional pe înălțimea neko-toruyu, care este capul geodezic inițial.

Atunci când suprafața lichidului în aparat pentru a crea o presiune de gaz închisă (fig. 6.8, b), energia potențială specifică a presiunii va oferi, de asemenea mișcarea fluidului în tubul-sârmă. Astfel de dispozitive sunt denumite Blowcase.

Cea mai mare parte a energiei de la începutul conductei creează Naso-somn (Fig. 6.8, c). Pompa - o mașină hidraulică, prednazna-Chennai pentru a transmite energie la curgerea unui fluid. Ponderea majoră a acestei energii - energie de presiune și parțial - cine-matic.

cădere de presiune de-a lungul lungimii fluxului. În cazul în care cartea este mutat pe masă, apoi a cheltui energie pentru a depăși forța de frecare pe masă. Atunci când mișcarea de fluid de energie va fi cheltuită pentru pre-

Fig. 6.8. Sursele de energie care asigură mișcarea fluidului prin conducte: și - un vas de presiune; b - Blowcase; în - pompă; - cap de geodezic; - presiune pe suprafața lichidului

depășirea forțelor de frecare în lichid. Este dovedit experimental că dacă se formează fluidul curge în peretele tubului tonchay-timid un pat fix de lichid. De aceea, chiar și la peretele țevii se păstrează frecare fluid.

Pierderile de presiune datorate frecării pe lungimea țevii este determinată prin formula

în care: - coeficientul de frecare; l - lungimea țevii; d - diametrul: v 2 / (2 g) - cap de viteză.

Evident, cu cât lungimea țevii /, cu atât mai mare consum de energie (presiune) pentru a depăși frecare. In schimb, cu creșterea diametrul conductei d costurilor de energie sunt reduse, deoarece suprafața de frecare devine relativ mai mică.

Valorile coeficientului de frecare. citate în fundal tuplele dependente de regimul de curgere a fluidului determinat de numărul Reynolds, iar în cazul curgerii turbulente dezvoltate - și asupra gradului de rugozitate a conductei.

Efectul rugozitate asupra mărimii pierderilor de presiune sunt cauzate, dar formarea vârtejurilor pe conductă Proiecțiile neregularități care costul Thr-BUET unele fracții fluxul de energie. Distinge-lea rugozitatea absolută și relativă.

Rugozitatea absolută (e) - înălțimea proeminențelor neregulată stey pe pereții conductelor. Depinde de material și de proces-izgo conducta tovleniya. Valorile absolute ale rugozitate date în referințele bibliografice.

rugozitate relativă - raportul dintre rugozitatea absolută diametrul tubului (e / d). La determinarea coeficienților de frecare-pacient folosesc de obicei reciproce - caracterizate de rugozitate-ticile (d / e).

Prin creșterea crește rugozitate și numărul de vârtejuri pierdere de presiune Witzlaus. De exemplu, pierderile de presiune în conducta de fier înainte de sticlă, ceteris paribus.

Pierderea de presiune asupra rezistenței locale. Lichidul conductei SKO-creștere poate varia în mărime și direcție datorită prezenței coturilor de canal, constrictions, stabilind diferite dispozitive de control etc. La astfel de site-uri, numite site-ul GUVERNAMENTALE rezistență hidraulică datorită inerției Yid-os se desprinde de pe pereți și să formeze o zonă turbionari. Pe prim plan-ming vârtejurile flux parțial consumat de energie. Exemplu de rezistență E-locală poate fi expansiunea bruscă a curgerii și rotirea lină (retragere) a tubului prezentat în Fig. 6.9. În primul caz, valoarea de schimbare a vitezei, în al doilea - direcția sa.

Fig. 6.9. Exemplele includ soprotivleniy--ghid ravlicheskih I - expansiune-Flow bruscă I - rotație lină (retragere) a tubului

Pierderi de sarcină pe propria impedanță locală formula op-redelyayut

Pierderea completă a presiunii în conductă. Fabricația muncii-boprovody diversă, atât în ​​aranjamentul în spațiu, în continuare pentru a dota dispozitivele lor de control și a echipamentelor auxiliare NYM.

Dispozitivele de control sunt utilizate pentru reglarea debitului de fluid sau flux de suprapunere completă (supapă robinet zadvizh unică), presiunea de limitare în conductă (supapa de siguranță) de transmisie a fluidului numai într-o singură direcție (supapă v-retur) și în alte scopuri.

Dispozitive auxiliare poziționate pe conducte de ape includ detergenți lichizi (filtre) gidroakkumu-Ners (aparate de maturitate șoc hidraulic), și altele.

Toate elementele conductelor din circuitele hidraulice sunt condiționate imagine standard. Ele descriu teava linie complet clorhidric.

Fig. 6.10 este un exemplu al unei conducte de circuit simplu. începutul ei este marcat cu numărul 1, iar la sfârșitul anului - figura 2. Înălțimea de creștere a lichidului-MA marcate. Mișcarea fluidului prin pierderea de presiune prin conducte însoțită simultan de-a lungul lungimii și

Fig. 6.10. Exemplu de țeavă simplă: 1,2 - respectiv, începutul și sfârșitul conductei; P2 - presiune; T - line (furtun); 3 - supape; OK - retur; F - Filtru; - înălțimea de ridicare a unui lichid; - debitul volumetric de lichid

rezistență locală. însumării lor pentru a determina pierderea totală a presiunii în conductă. Pentru schema de mai sus

în cazul în care. - pierderile de presiune de-a lungul lungimii (frecare); - pierderea pe o provocare - ușor (un total de două); - prin depășirea rezistenței armatură de conducte - zadvizh-ki, supapa de control și filtrul; - pierderile de presiune la ieșirea din conducta în rezervor. Rețineți că locația de ieșire tub prezintă un caz particular de expansiune bruscă, atunci când rata de evreu-os scade la zero (în rezervor).

cap necesară. cap hidraulic la începutul conductelor-apă necesară pentru transmisia pe acestea Yid-os cu un debit predeterminat, numit capul cerut. Pe baza valorilor sale este selectată marca pompei.

Furnizarea cap necesar (densitatea de energie), în tubul firului asociat cu creșterea înălțimii lichidului. generarea rd necesare în cap piezometrice se încheie truboprovo da depășirea pierderilor globale ale capului în tubul de sârmă. Aceste costuri sunt energetice specifice pot fi reprezentate după cum urmează, după formă;

Circuitul conductei este prezentat în Fig. 6.10 este numit simplu, deoarece nu are sucursale. Conducte cu un complex de apel de detectare a răspuns.

Două conducte de principale vida_ complexe utilizate în practica industrială: o conexiune paralelă a conductelor și liniei de impas th complicat.

Exemplu de conducte de legătură paralele prezentate în Fig. 6.11. Există flux principal comun de curgere a fluidului este împărțit la punctul M de pe fluxurile paralele cu costurile în ramurile, și egal. La punctul-ke N fluxuri de îmbinare. Evident, dar că consumul în linia RA-venele în valoare de ramuri de cheltuieli:

Fig. 6.11. Exemplu de conducte de legătură paralele cu etape: M, N - punctul de divizare și legătura de curgere a fluidului; ,. - costurile de lichid în flux și ramuri evaluat autostrada general; 3 - supape; OK - supapă de retur

Pierderea capului în ramurile ODI-Nakova de când au apărut-lyayut diferența presiunilor în punctele M și N sunt comune pentru ambele ramuri:

Fig. 6.12. Circuit EXEMPLU conducte de complex impas: AB - line; Sun. CD - sucursale; - debitul lichidului în conductă; . - costurile de lichid în ramurile; - înălțimea punctelor finale ale sucursalelor; 3 -zadvizhka

Această ecuație este valabilă, chiar dacă ramurile au o lungime neodin-kovuyu și un diametru precum și diverse rezistență hidraulică locală. Valorile costurilor și Stabilim vayutsya în mod automat.

În fundătură conductei complexe (Fig. 6.12), fluxul principal (secțiunea AB) este împărțit în două fluxuri (BC și ramură BD). Evident, valoarea cheltuielilor din ramurile conductei este un curs de curse în linie;

În soluționarea problemelor practice sunt în general cunoscute în ramurile costurilor, presiunea la punctele finale (și HD) și spațială conducta de ocupare, inclusiv Noe endpoint înălțime (e). Mai mult, cunoscut parametrii geometrici (lungime și pe diametru) tuburi, coeficienții de rezistență locală și proprietățile fluidelor (densitate și vâscozitate). Obiectivul general, ca marea-regula se reduce la definiția capului necesară la punctul A. Valoarea și a consumului său trebuie să știe pentru selectarea de la-suge.

La determinarea capului necesar întregului complex rub-boprovod împărțit în secțiuni simple (AB, BC și BD) și locat-DYT parametrilor necesari în anumite puncte ale circuitului, pornind de la considerare punctele finale (C și D) și se deplasează în amonte.

În diagrama (vezi. Fig. 6.12), presiunea la punctul B este aceeași pentru comune porțiunile BC și BD. Cu diferite debite și alte ramuri para-metri valori ale presiunii cerute, calculate (a se vedea Ec. (6.7)) pentru ramuri inegale. Pentru calcule Shih-selectat cea mai mare dintre valorile obținute.

La determinarea capului cerut la începutul circuitului liniei ramuri casate convențional BC și BD. Mai departe DYT Calculul CHECK ca pentru simpla conductă AB la o presiune cunoscută în capătul ei, egal.

Pentru a atinge costurile necesare și ramurile 1 sau obține raportul dorit al acestor costuri folosesc ventil 3 construit în ramuri.

Aparate de măsurare a debitului. La producția de debit OS-setare este măsurată prin intermediul îngustarea gurii-roystv - fluxul de accelerație. Cel mai simplu de cons-ruktsii și dispozitivul pe scară largă - diafragma. Schema de măsurare a debitului prin diafragma prezentată în Fig. 6.13.

Diafragma este un disc cu o formă definită găuri clorhidric. Este prinsă între camerele de amestecare, co-torye necesare pentru a îmbunătăți precizia de măsurare. Aceste camere este conectat la o diferență de presiune diferențială reniu măsurabilă manometru înainte și după diafragmă.

În secțiunea 1-1, restricția să curgă, viteza sa este egală cu presiunea din această secțiune -. Prin îngustarea secțiunii transversale de curgere 2-2 în creșterea vitezei sale la o valoare. Cu alte cuvinte, creșterea presiunii dinamice, sau energia cinetică specifică. Conform ecuației lui Bernoulli presiunii în secțiunea 2.2 devine mai mică decât o secțiune 1- 1. difference Afișat dând-tiile și diferența de nivel corespunzător Yid-os măsurate de un manometru.

Dependența diferenței de presiune a fluidului de curgere lyayut reprezentat grafic sub forma unei curbe de calibrare anexată

Fig. 6.13. Schema de măsurare a debitului prin deschidere: 1 - 1, 2-2 - curgere în secțiune; Și. - respectiv, presiunea în ratele de lichid și stimul de curgere în aceste secțiuni; - diferența dintre nivelurile de lichid în gabaritul de presiune diferențială

pentru fiecare deschidere specifică. Folosind o curbă a dispozitivului poate determina indicii de curgere a fluidului.

ciocan de apă. Fenomenul apei ciocănele își are originea în conducte cu un flux de fluid bruscă stop. Pana acum am neglijat compresibilitatea, considerând că volumul de fluid de schimbare-SRI-presiune nu se schimba. Dar neglijare această proprietate nu poate fi lichid la pneumatice și hidraulice de șoc-cer.

Așa cum apare ciocanul de apă? Să considerăm mai simplu circuit de conducte (Fig. 6.14). Conducta orizontală 2 mișcări Yid-os sub constant la timp la lea geometric generat în turnul de apă 1. Astfel, sub presiune stabilită la intrarea tubului este, de asemenea, constantă și egală cu .Pe montat pe tub K sârmă macara prin care să re flux -Indoor.

La robinet de închidere bruscă opri brusc porțiunea de lichid care este grosimea stratului. adiacente la robinet. Restul lichidului prin inerție continuă mișcare tensiune, comprimarea stratului oprit. La comprimarea unui strat de presiune vozras topește. Oprește stratul următor, etc. Proish-dit straturi de compresie și creșterea presiunii în direcția de la intrarea în conducta de robinet - se extinde val „pozitiv“ presiune. Rata sa corespunde cu viteza sunetului - Ras viteză prostraneniya oscilații elastice în lichid.

În cele din urmă, tot lichidul din conducta oprit. Presiunea a crescut și a devenit mai mult decât valoarea inițială la intrarea tubului. Acolo diferența de presiune sub care lichidul este curs înapoi, începând cu stratul adiacent la intrarea tubului. ; Când presiunea fluidului este redusă în conducta de evacuare. Format „negativ“ undei de presiune răsadurile de sunet în curând-Stu. Modificarea presiunii în tubul are loc ca proces de oscilație cu o degradare treptată la o oprire completă a fluidului.

Presiunea care apar în țeavă la un sistem complet de oprire homo-ka este determinată prin formula Zhukovskogo

Fig. 6.14. ocurență Schema de ciocan de apă în tubul 1 - turnul de apă; 2 - o conductă; Prin - robinet; - cap de geodezic; în - debitul; - grosimea stratului de lichid sa oprit

în cazul în care v - debitul inițial; c - viteza sunetului în fluid.

Ca exemplu, vom defini presiunea generată în freca-fie ca urmare a loviturii de berbec, dacă fluidul (apa) are o densitate p = 1000 kg / m3 și o viteză v inițială = 2 m / s. Viteza sunetului în apă presupusă a fi c = 1500 m / s. Apoi setați PRESIUNE cantitate = 1000 • 1500 • 2 = 3 000 000 Pa (3 MPa). Presupunând că tubul este proiectat să funcționeze la o presiune de 0,6 MPa, în mod natural, atunci când șocul hidraulic va fi distrus.

Cum pot preveni hidraulic UD-ra? O modalitate de a preveni este de a instala în loc de la robinet se suprapun în mare măsură de supapă de debit sau de supape. Structural, ele sunt formate astfel încât fluxului de topitură a fost oprită, dar prin reducerea vitezei fluidului gradat. În acest caz, acesta poate fi doar așa-numitul șoc hidraulic indirect, cu o ușoară creștere a presiunii.

Dacă este necesară cerințele tehnologice de producție sau de tehnologie puternică de securitate de oprire a fluxului de fluid, conducta poate instala un dispozitiv special - acumulator (capacul de aer). Când superior SRI gaz sub presiune bruscă comprimat în cavitatea acumulatorului și evreu-os intră în cavitatea, care împiedică comprimarea acestuia în tub.

1.Ce studiaza sistemele hidraulice?

2. În ceea ce este caracteristica lichidului ca un corp fizic?

3.what ia în considerare proprietățile fizice ale fluidului în sistemul hidraulic?

4. Care este presiunea hidrostatică? În ceea ce-l unități pentru a măsura-sunt? Care sunt proprietățile sale?

5. Ce parametri se calculează folosind ecuația de bază a hidrostatica? Cum presiunea din fluidul cu creșterea fasole Glu? Ce este legea lui Pascal?

6.Ot ceea ce determină puterea presiunii fluidului pe un perete plat?

7. Care este debitul? Aceasta depinde de viteza de curgere și aria secțiunii transversale?

8. Ce este diferit regim de curgere a fluidului laminar de turbulență-TION? De ce parametri fizici depinde de apariția unui regim?

9. În ceea ce este natural interpretare (energie) a ecuației-neniya Bernoulli?

Ce dispozitive pot 10. Folosirea în practică pentru a măsura măreția HN incluse în ecuația lui Bernoulli?

11. Care este diferența dintre ecuația lui Bernoulli pentru lichide reale și idei-ciale?

12.Nazovite posibile surse de energie pentru a muta evreu-os prin conducte.

13.Ot care afectează pierderea de presiune (densitatea de energie) de-a lungul lungimii fluxului?

14. Deoarece secțiunile de conducte numită locală hidraulic rezistență-mi? Care afectează pierderile de presiune (specifice Ener-ologie) pentru a depăși aceste rezistențe?

15. În ceea ce este principiul de a adăuga pierderea de presiune?

16. Ce se cere capul? Pe ce depinde?

Aparate de 17.Kakie utilizat pentru a măsura curgerii fluidului în conducta?

18.Kakova cauza loviturii de berbec în conducte? Cum să-l împiedice?