7 РОЗРАХУНОК СКЛАДНИХ ТРУБОПРОВОДІВ

7.2 Приклади
           7.2.1. Складний трубопровід містить в собі як послідовні, так і паралельні з’єднання труб (рис. 7.2). Ділянка ВЕС і ВFС з’єднані паралельно. Рух рідини здійснюється від перерізу А до перерізу D. На схемі: G – загальна масова витрата рідини по двох ділянках, кг/с; G1, G2 – масова витрата рідини відповідно на ділянках ВЕС і ВFС (ВЕС – ділянка 1, ВFС – ділянка 2); d, L – діаметр і довжина ділянок; ke – еквівалентна жорсткуватість труб, мм; Р1, Р2 – тиск в точках В і С, МПа. Визначити масові витрати рідини на ділянках ВЕС і ВFС та тиск Р2, якщо відомо, що по трубопроводам рухається вода з температурою 20 °С з витратою G = 1,2 кг/с, а також тиск в точці В Р1 = 0,6 МПа, геометричні розміри ділянок: еквівалентна шорсткуватість
           Розв’язок
           Розв’язок виконуватимемо графо-аналітичним методом. Спочатку задаємось витратою в першому з паралельних трубопроводів G1, при цьому витрата води в другому трубопроводі складатиме G2 = G – G1. Визначаємо втрати тиску в кожному з трубопроводів заносимо результати розрахунку в таблицю. Змінюємо G1 з певним кроком, обим о аналогічні розрахунки, і закінчуємо їх коли G1 = G. Будуємо графіки залежностей Точка перетину цих ліній і буде розв’язком задачі.
           Отже задамось G1 = 0 кг/с, тоді
                                                                         
         Втрати тиску в першому трубопроводі DР1 = 0 Па.
         Із табл. А.1.12 визначаємо густину та в’язкість води при температурі
         Швидкість води у другому трубопроводі
                                                    
         Число Рейнольдса
                                   .                                   
         Коефіцієнт гідравлічного тертя
                       
         Коефіцієнти місцевих опорів:
                   трійник на розгалудження
                   трійник на злиття потоків
                   поворот на 90 °  для  
         Сума коефіцієнтів місцевих опорів
         .
Втрати тиску в другому трубопроводі
       
         Аналогічні розрахунки проводимо для інших витрат і першому і другому трубопроводах. Результати зводимо у табл. 7.1.

Показник

Результати розрахунку

G1, кг/с

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

w1 , м/с

0

0,284

0,567

0,852

1,13

1,42

1,70

Re1

0

6514

13029

19543

26058

32572

39087

l1

0

0,0377

0,033

0,0316

0,0305

0,0298

0,0293

DP1, Па

0

987

3587

7715

13352

20491

29128

G2, кг/с

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0

w2 , м/с

1,25

1,042

0,833

0,625

0,417

0,208

0

Re2

33503

27919

22335

16751

11168

5584

0

l2

0,0353

0,0356

0,036

0,037

0,0383

0,0417

0

DP2, Па

16883

11812

7641

4370

2001

537

0

         За результатами, наведеними в табл. 7.1, будуємо графік (рис. 7.3).
Як видно із рис. 7.3, перетинаються в точці з витратою при цьому витрата G2 = 0,68836 кг/с, а втрати тиску складають тоді тиск у точці С складатиме