Wa&St HydrObl5

■ ,t'<" bowiem od chwili rozpoczęcia przepływu, w przekrojach szczytowych mini iągu położonych powyżej linii ciśnień piezometrycznych, ciecz płynie tylko i /ęśt ii) przekroju, a później przepływ zupełnie ustaje. Przyczyną tego zjawiska hyć nieszczelności rurociągu, przez które powietrze jest zasysane do jego wnętrza i w punktach szczytowych tworzą się pęcherze powietrzne, wypełniające /uliczną część przekroju i powiększające straty lokalne, a nawet przerywające przepływ. Okolicznościami sprzyjającymi tworzeniu się pęcherzy powietrznych mi| wszelkie zmiany kierunku ruchu i przekroju przepływu.

Przewody budujemy z lekkim wzniesieniem w kierunku przepływu, aby wydzielające się powietrze spływało w kierunku ruchu.

PRZYKŁAD 7-2. Rozpatrzmy przewód, przez który pompa przepompowuje wodę ze studni do zbiornika znajdującego się na wieży ciśnień (rys. 7-10). Należy obliczyć:

1. Moc silnika napędzającego pompę, jeżeli wydatek Q = 2,12 1/s, temperatura wody t = 20 °C, przy której v = 0,01 St, przewód o średnicy d = 30 mm i chropowatości e = 0. Długość poszczególnych odcinków przewodu oraz odpowiednie wysokości wynoszą

h₀ = 3 m, h_t = 2 m, h₂ = 8 m, h_z = 0,5 m li = 27 m, l_t = 50 m, l_% = 1 m, l_t = 26 m

Sprawność pompy rj = 0,6, Ci = 5, Cs — 0,33.

2.    Ciśnienie w przekroju leżącym przed pompą.

3.    Sporządzić wykres linii ciśnień. Rozwiązanie: Ponieważ

7id*

Q = -v = 2,12 1/s

4

więc

v

4Q

ji d*

4-2,12 • 10~» tc(3 ■ 10-²)*

ew 3 m/s

Teraz możemy obliczyć już liczbę Reynoldsa

3 • 3 • 10-*

0,01 • io-«

= 90 000

Przepływ jest turbulentny. W tym zakresie liczb Re dla rur gładkich (e = 0) możemy obliczyć ś ze wzoru Blasiusa

0,316    0,316

\f Rc 1/90 000 < Mm i nie obliczamy¹) całkowitą wysokość pompowania H

v² f

H =    --I l+ęi4-3f₂+

ż = ^, ■ ............= 0,0183

^_1+Cl+3;_i+^^+/,i+^^+/l+-^/aj

') l*r/.ccl wykonaniem obliczenia Czytelnik zechce się zapoznać z pkt. 11.4 (str. 471).

J0H

Teraz możemy już wyznaczyć moc silnika napędzającego pompę yQH 10³ • 2,12 ■ 10"³ • 38,5

N. = ć-=— =---- w 1,8 KM = 1324,35 J/s

75 T]

75 • 0,6

H = 2 + 8+0,5 +

— [

: • 9,81 L

1 + 5 + 3 • 0,33+0,0183

3 + 2 + 8 + 27 + 50 3 • 10-^J

38,5 m

Obecnie dla wyznaczenia bezwzględnej wartości ciśnienia w przekroju 3 ułożymy równanie Bernoulliego dla przekrojów 1-1 i 3-3

pa p»

—---h^o + ^iH--1 1 + Si + S» + ^-

v v

^0 + ^l + ^3

a stąd

^p- - ^f- - {*.+*.+'-1 l+a+a+J *+++][ . y y { 2g i    d \\

= 10,33 — |3 + 2+ ■■ ^3> |l + 5 + 0,33+0,0183 ^{3 + 2 + 1} |U 10,33-5,99 = 4,34 {    2 -9,81 [    3 * 10 * J)

Otrzymamy więc

p, = 4340 kG/m³ = 0,426 bar

Ciśnienie wrzenia dla wody o temperaturze 20 °C wynosi

p_w = 0,023829 kG/cm³ = 238,29 kG/m² = 0,023348 bar Ponieważ p3>pw, a więc w przewodzie nie wystąpi kawitacja.

Na rysunuk 7-11 naniesiony został wykres linii ciśnień wzdłuż przewodu dla rozpatrywanego przypadku, który należy jednakże uważać tylko jako ideowy, poniewaś nie jest naniesiony

Rys. 7-11. Linia ciśnień wzdłuż przewodu

w skali. Z wykresu tego wynika, że dla uniknięcia kawitacji w przekroju przewodu bezpośrednio przed pompą należy umieszczać pompę jak najniżej i najbliżej wlotu do przewodu.