Пояснение к закону Бернулли
Примеры гидравлических характеристик трубопровода
H, м
Н1=f(Q) – легкая характеристика (малое противодавление)
Н2=f(Q) – тяжелая характеристика (большое противодавление)
Некоторые полезные формулы
Q 900 d 2 v
|
зависимость между расходом (м3/ч) и скоростью жидкости (м/с)
в трубопроводе заданного диаметра (м);
|
Q 0,5806 d 2 v
|
аналогичная зависимость для диаметра, выраженного в дюймах;
|
h p2 p1 105
дл g
|
для горизонтальных участков без изменений сечения потерю напора на трение (м) можно определить по разности показаний
манометров (кг/см2) с учетом плотности жидкости (кг/м3);
|
h v 2
v 2g
|
скоростной напор (м), гдеα – коэффициент Кориолиса, обычно принимают α = 2 при v < 5 м/с; α = 1,5 при v = 7 м/с; α = 1,43 при
v = 10 м/с; промежуточные значения получают интерполяцией.
|
Основы теории гидравлики и гидромашин Общие сведения о движении жидкостей
Движение жидкостей по трубопроводам грузовой системы нефтяного танкера происходит в соответствии с физическими законами гидравлики. В соответствии с общепринятыми в физике принципами сохранения энергии в гидравлических системах, для двух сечений потока 1 и 2 при установившемся движении величины гидравлических энергий жидкости равны.
Данное утверждение выражает уравнение Бернулли:
p v 2 p v 2
z 1 1 1 z 2 2 2 h
, где:
1 g 2g 2 g 2g п
z – ордината, определяющая высоту положения центра выбранного сечения над произвольной горизонтальной плоскостью сравнения, выражает потенциальную энергию положения жидкости (статический напор), м;
p
g
v 2
2 g
– потенциальная энергия давления жидкости (гидравлический напор), м;
– кинетическая энергия потока жидкости (скоростной напор), м;
hп
hдл hмест
– потери гидравлической энергии на преодоление
сопротивления движению жидкости, складывающееся из потерь на трение о стенки трубопровода hдл и потерь в местных сопротивлениях hмест (углах, компенсаторах, поворотах, задвижках и др.), м.
Из уравнения Бернулли, в частности, вытекает вывод, что при прочих равных условиях, при расширении трубопровода часть кинетической энергии потока жидкости переходит в потенциальную энергию давления. В результате этого общая гидравлическая энергия жидкости остается без изменений, но манометр на узкой части трубопровода покажет меньшее давление, чем манометр на широкой части (см. рисунок слева вверху). И наоборот – при внезапном сужении трубопровода манометр покажет падение давления вследствие увеличения скорости потока и перехода части потенциальной энергии в кинетическую.
Другой вывод: запас гидравлической энергии жидкости снижается по мере движения потока по трубопроводу вследствие наличия гидравлического сопротивления. Чем больше длина трубопровода, чем больше на ней местных сопротивлений, чем выше установлен приёмный резервуар, тем больше механической энергии требуется приложить для перекачки жидкости.
Зависимость гидравлического напора (энергии) Н, необходимого для создания в трубопроводе определенных значений расхода жидкости Q называется гидравлической характеристикой трубопровода (см. пример слева). Характеристика трубопровода называется легкой, если потери энергии в трубопроводе низкие. Тяжелой называется характеристика такого трубопровода, в котором при перекачке жидкости возникают большие потери. Иногда для выражения характеристики трубопровода применяют термин противодавление.
Достарыңызбен бөлісу: |