Понятие о простом и сложном напорных трубопроводах

Трубопроводы служат для транспортирования различных жидкостей на различные расстояния. Гидравлический расчет трубопроводов базируется на основных уравнениях гидравлики. При расчете длинных трубопроводов пренебрегают потерями напора на местных сопротивлениях, которые малы и обычно не превышают 5 % от общих потерь.

Преобразуем формулу Дарси, заменив скорость расходом, поделенным на площадь поперечного сечения трубы

,

(5.11)

где – удельное сопротивление трубопровода.

Для квадратичной области сопротивления А зависит только от диаметра трубопровода и от его шероховатости. Следовательно, значения А можно определить опытным путем для трубопроводов с различной степенью шероховатости и с разными диаметрами.

Величина К = называется модулем расхода и также приводится в справочниках. Тогда

.

(5.12)

Введение понятия удельного сопротивления трубопровода упрощает расчет, т.к. значения А приводятся в справочниках в зависимости от диаметра трубы и ее шероховатости.

Запишем уравнение Бернулли для двух сечений трубопровода в его начале и в конце: и обозначим:

– требуемый напор, т.е. напор, который должен создать насос в начале трубопровода;

– разность отметок земли в конце и в начале трубопровода;

– пьезометрический напор, т.е. напор в конце трубопровода, который задается при проектировании;

– статический напор.

Принимая во внимание, что в трубопроводе постоянного диаметра

,

тогда уравнение Бернулли примет вид

.

(5.13)

Нами получена формула для гидравлического расчета простых, длинных трубопроводов. Простым называется трубопровод, не имеющий ответвлений. Всякие другие трубопроводы относят к категории сложных.