Расчет гидравлических потерь в трубопроводе

Потери в трубопроводе давления Р зависят от величины удельных сопротивлений движению бетонной смеси , общей длины бетоновода и величины его вертикального участка h, а также от местных потерь напора в коленах (криволинейных участках) ( ).

, где

- удельное сопротивление движению бетонной смеси на 1м горизонтального участка бетоновода, МПа/м;

- общая длина бетоновода, м;

- местные потери напора, МПа;

- потери напора, равные величине гидростатического давления бетонной смеси объемной массой (кг/м³) на вертикальном участке бетоновода высотой h (м), при подаче выше уровня установки бетононасоса, МПа.

Величина удельного сопротивления движению бетонных смесей в трубопроводе зависит от характера и скорости ее движения, состава и подвижности смеси, крупности и вида заполнителя, доли песка и крупного заполнителя, расхода цемента . материала бетоновода и его внутреннего диаметра.

При гидравлических расчетах движения бетонной смеси с осадкой конуса 6-8см по трубопроводам сопротивление на криволинейных участках бетоновода, вертикальных стояках, а также бетоновода из резинотканевых шлангов можно определять эквивалентными прямолинейными горизонтальными участками бетоновода (установлено экспериментальным путем):

- каждый поворот трассы бетоновода на 10° приравнивается к 1п.м. горизонтального бетоновода;

- 1п.м. вертикального стояка соответствует Зп.м. горизонтального бетоновода;

- 1п.м. резинотканевого шланга бетоновода соответствует 6п.м. горизонтального бетоновода;

- бетоновод на стреле автобетононасоса соответствует в среднем 130п.м. горизонтального бетоновода.

Для расчета технологических параметров трубопроводной подачи высокоподвижной и литой бетонной смеси с суперпластификатором могут быть использованы следующие зависимости:

,

, где

и - потери давления на прямых участках трубопровода и в коленах;

и - соответственно, длина прямых участков трубопровода и колен, м;

d - диаметр трубопровода, м;

и_ср - средняя скорость движения бетонной смеси по трубопроводу, м/с;

_{, где}

Q - производительность бетононасоса, м³/ч;

- плотность бетонной смеси, кг/м³;

- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние местных сопротивлений (табл. 3.9);

g - ускорение свободного падения

Таблица 3.9

Местное сопротивление	Безразмерный коэффициент ( )
Колено 90° с радиусом закругления 0,33 м	6,7
То же, с радиусом 0,5 м	5,3
Колено 45° с радиусом закругления 0,33 м	2,7
То же, с радиусом 0,5 м	1,6
Переходный конус с 180 мм на 125 мм	6,0
Переходный конус в виде колена 90° с ра­диусом 0,5 м	9,3

При бетонировании напорным методом (рис.3.14) необходимо учитывать, что давление бетононасоса расходуется на преодоление сопротивлений по подъему столба бетонной смеси и на преодоление гидродинамического давления. При этом максимальная высота подъема бетонной смеси без извлечения бетонолитной трубы может быть определена из следующего выражения:

, где

Н - высота подъема бетонной смеси в бетонируемой конструкции;

- давление, развиваемое бетононасосом, МПа;

- гидравлические потери набора, определяемые по формуле данного Пособия без учета потерь напора на преодоление гидростатического давления.