Wa&St Hydr Obl1

u ........i (.il>1 li podane są wartości współczynnika Coriolisa a w zależności

,,.t wyklmlhiltii potęgowego n:

8

10

11

1,076    1,058    1,046    1,037    1,031    1,026

+ #2 + ^kstri-2

jest rzędu ]?h_str.

ili /.y zwrócić uwagę, że energia kinetyczna przepływającego płynu występu |i|i    wnaniu Bernoulliego jest zazwyczaj znikomo mała w porównaniu

to widoczne dla przepływów przez noulliego

tło utrat cncr długie przewody

[6-57] o wtedy, gdy wyraz reprezentujący

6.10. Typowe zagadnienia obliczania prostych przewodów rurowych o stałym przekroju

Przy obliczaniu prostych przewodów rurowych o stałym przekroju mamy do dyspozycji dwa równania, a mianowicie:

I) równanie określające wydatek objętościowy

n d²

Q = vF = v-

*    4

gdzie v jest średnią prędkością w przewodzie;

2) równanie określające straty tarcia przy przepływie

Ap    ^ 1 v²

= kgtri -2 — 2 ~ T~

y    d 2g

Wprowadzając pojęcie tzw. spadku hydraulicznego I otrzymamy

2gd

[6-58]

Zagadnienia typowe, z jakimi się najczęściej spotykamy, a które musimy roz-«i |MĆ przy użyciu powyższych równań, są następujące:

I Określenie niezbędnej różnicy ciśnień Ap dla otrzymania żądanego wydatku (> przez przewód o danej długości / i średnicy d. Na ogół tego typu zadania mają na i elu określenie mocy niezbędnej do napędu pompy wytwarzającej potrzebną różnicę ciśnień.

2. Określenie wydatku Q jaki popłynie przez przewód o danej długości / i śred-iii* v (/ przy zadanym spadku hydraulicznym I.

3. Określenie średnicy d przewodu o zadanej długości / zapewniającej uzyska nie żądanego wydatku Q.

Współczynnik strat na tarcie w przewodzie X należy przy rozwiązywaniu powyższych zadań obliczyć na podstawie odpowiednich wzorów. Bardzo często nie można początkowo ustalić dokładnej wartości współczynnika X. Wówczas zadanie należy rozwiązywać metodą kolejnych przybliżeń, zakładając w pierwszym przybliżeniu wartość X — 0,03.

W przypadkach kiedy możliwy jest przepływ laminarny należy określić najpierw wielkość liczby Re, aby można było przyjąć właściwy wzór dla przeprowadzenia obliczeń.

Obecnie podamy przykłady umożliwiające bliższe zapoznanie się z konkretnymi przeliczeniami wyżej omówionych typowych zagadnień.

PRZYKŁAD 6-1. Poziomy, żeliwny przewód rurowy o długości Z = 800 m i średnicy d = 0,25 m powinien dostarczyć 0 — 1000 m³/h wody o temperaturze ł = 10°C, przy założeniu ustalonych warunkach przepływu. Określić moc pompy potrzebną dla uzyskania zadanego wydatku.

Rozwiązanie. Prędkość średnią obliczymy jako

Vśr =

40

nd-

4 • 1000

--- = 1,41 m/s

Jt0,25 • 3600

Dla wody o t = 10°C v = 0,0131 cm²/s, a w^rięc

v_śrd 141 ■ 50

Re = -=- = 538 000

v 0,0131

Jak widać z wykresu (rys. 6-36) IgA = f(lgi?e) znajdujemy się w obszarze kwadratowej zależności oporu od prędkości przepływu. Przyjmując chropowatość e = 0,3 cm dla przewodu żeliwnego zardzewiałego w czasie eksploatacji, obliczymy A ze wzoru Nikuradse [6-49b]

A =

0,032

25

21g— + 1,74

0,3

Ponieważ przewód jest poziomy (h = 0), obliczymy spadek hydrauliczny w przewodzio

hstr    Pi—Pi , a²    1,41*

— = I =- = A- = 0,032---= 0,0065

Z    yl    2gd    2 • 9,81 • 0,5

Ponieważ przekrój przewodu F jest znany, więc moc pompy wyniesie

N — (pi—p_t)Fvśr = IylFv_śr = IylQ

Ponieważ y = 1000 kG/m³ = 9810 N/m³ i 0

m³/s, otrzymujemy moc netto

1000

3600

N =

0,0065 ■ 1000 ■ 800 ■ 1000 3600

= 1444kGm/s = 14 165,6 I/s

PRZYKŁAD 6-2. Dla przewodu rurowego z blachy stalowej, asfaltowanego, o średnicy d *= 15 cm = 0,15 m, spadek hydrauliczny wynosi I = 0,002. Określić średnią prędkość i wydatek objętościowy, jeżeli woda, która przepływa przez przewód, posiada temperaturę 20°C.

233