Расчеты простых коротких трубопроводов

Простые трубопроводы можно разбить на два типа, классифицируя их по возможной схеме вытекания жидкости из трубопровода в его конце (в атмосферу либо под уровень).

Сначала рассмотрим случай вытекания жидкости в атмосферу (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Схема простого трубопровода при вытекании жидкости.

в атмосферу Запишем уравнение Бернулли для сечений 1—1 п 2—2, где известны величины давлений р = р._л — на свободной поверхности и на выходе из трубопровода давление атмосферное.

Плоскость отсчета 0—0 выбираем проходящей по концу трубопровода:

Имеем 2] = Я; 22 = 0; Р=Рч⁼ Рй ^У1 ~ гак как V) = О/соь, а по сравнению с площадью сечения трубы величин очень большая. Примем а₂ ~ 1, тогда.

где ХС — сумма коэффициентов для местных сопротивлений трубопровода; V = у₂ — скорость течения в трубопроводе.

В результате получаем.

Теперь рассмотрим второй тип простого трубопровода (рис. 8.2).

Запишем уравнение Бернулли для сечений 1—1 и 2—2, плоскость отсчета 0—0 выберем по сечению 2—2. В результате, используя методику рассуждений для первой схемы получим

Рис. 8.2. Схема простого трубопровода при вытекании жидкости под уровень.

Выделим в выражении (8.6) потери напора на местное сопротивление «выход из трубопровода в резервуар» — /г_иых:

По формуле Борда (6.12)

где V — скорость течения в трубопроводе; у₂ — скорость течения в резервуаре. Так как у₂ * 0, то.

Тогда, если использовать формулу Вейсбаха (6.9), ф,_ых = 1. В результате выражение (8.7) можно записать следующи образом:

или

Таким образом, формулы (8.5) и (8.8) для обоих типов простых трубопроводов по форме написания одинаковы Это позволяет методику решения задач для простых трубопроводов сделать также одинаковой.

Расчетная формула определения начального напора в простом коротком трубопроводе

она получается из соотношения V = 40/пс1², но надо помнить, что для схемы истечения под уровень в Х? не надо подставлять ^_вых = 1, так как этот коэффициент уже учте формулой (8.9).

Если обозначить.

получим

где р_снст — коэффициент расхода системы.