Wa&St HydrObl6

7,1 Hydrauliczne obliczanie przewodów wodociągowych 7..1.1. Pojęcia podstawowe

Rozważmy przypadki obliczania długich przewodów, wypełnionych całkowicie cieczą, pracujących pod ciśnieniem.

I )ługimi przewodami nazywamy przewody rozciągające się na znacznych odległościach, w których zasadniczymi stratami ciśnienia są straty na tarcie wzdłuż długości przewodu. Lokalne straty ciśnienia w długich przewodach zazwyczaj zaniedbujemy lub uwzględniamy sumarycznie, przyjmując je w wysokości 5 -i-10% strat spowodowanych tarciem na długości przewodu.

Jako przykład długich przewodów możemy przyjąć przewody sieci wodociągowej i stacji pomp, przewody służące do transportu ropy naftowej na duże odległości itp.

W zależności od hydraulicznego schematu pracy przewody dzielimy na proste, nie posiadające odgałęzień (rys. 7-12) i złożone, z odgałęzieniami (rys. 7-13).

1^			V
	k_		_J

I(y». 7-12. Schemat przewodu prostego

W przewodach prostych wydatek cieczy jest stały na całej długości przewodu Przewód prosty może mieć stałą średnicę na całej swojej długości lub może składać się z poszczególnych odcinków o różnej średnicy połączonych w jeden przewód.

Przykładem prostego przewodu może być przewód podający wodę od stacji pomp do wieży ciśnień.

Przewód złożony można przedstawić jako przewód składający się z poszczególny cli przewodów prostych. Jako przykład przewodu złożonego mogą służyć przewody z odgałęzieniami dla zaopatrzenia w wodę miast i osiedli.

Hydrauliczne obliczanie przewodów przeprowadzamy'w celu określenia wymiarów przewodu, przeznaczonego dla przepuszczania określonego wydatku i i cezy lub w celu określenia charakterystyki przewodu, a mianowicie strat ciśnienia i wydatku przy znanych wymiarach przewodu.

fl

310

W celu uproszczenia techniki obliczeń wprowadzimy specjalne pojęcia i określenia pozwalające na szerokie zastosowanie tablic obliczeniowych.

W praktyce najczęściej stosujemy przewody okrągłe, dlatego też w tym rozdziale rozpatrzymy tylko przepływy w przewodach o przekroju kołowym.

7.3.2. Podstawowe wzory dla prostych przewodów

Rozpatrzymy przepływ cieczy przez okrągły, prosty, długi przewód rurowy.

W tym przypadku (rys. 7-14) można przyjąć, że cała wysokość H zostaje zużyta na pokonanie strat wzdłuż długości, to jest H — h_str■ Straty na tarcic można wyrazić za pomocą wzoru Darcy-Weisbacha

Rys. 7-14. Schemat do obliczuniu prostego przewodu

[7-4]

l v²    l v²

4Rn 2g    d 2g

gdzie: 2 — współczynnik strat na tarcie wzdłuż długości przewodu,

l — długość prostego odcinka przewodu, v — średnia prędkość w przewodzie, d — wewnętrzna średnica rury,

U

Rh = — -— promień hydrauliczny.

Oznaczając stosunek wysokości strat ciśnienia przypadających na jednostkę

_r    .    •    hstr _f

długości przewodu — jako spadek hydrauliczny / = —j-, równanie to można napisać w postaci

[7-5]

2 ®²

4Rh 2g

Rozwiązując je następnie względem prędkości v otrzymamy

Oznaczając

[7-6]

[7-7]

gdzie C nazywamy współczynnikiem prędkości, otrzymamy wzór na prędkość średnią

® = ^cVRhJ    [7-H]

>

311