Пример 30. Определить потери давления при расслоенном движении водовоздушной смеси по стальному трубопроводу диаметром D=0,1 м и длиной l=100м, если расход смеси Qсм=0,05м3/с, объемная концентрация c=Qсм/Qвозд=0,3, температура смеси 200С (рис.8).
Решение. Потери давления при расслоенном движении водовоздушной смеси в трубопроводе ∆рсм могут быть рассчитаны по формуле Чисхолма:
рис. 8
где ∆Рж – потери давления на трение для однофазного течения воды при условии, если все поперечное сечение трубопровода занято водой;
∆Рвозд – потери давления на трение для однофазного течения воздуха при условии, если воздух занимает все поперечное сечение трубопровода.
Потери давления ∆рж и ∆рвозд могут быть рассчитаны по обычной формуле для однофазного течения:
где – скорость при условии, если заданный расход воды или воздуха при своем движении занимает все сечение трубопровода.
Учитывая, что Qсм=Qвозд+Qж, найдем объемный расход воздуха:
Объемный расход воды
При площади поперечного сечения трубопровода
расчетная скорость воздуха
Расчетная скорость воды
Кинематическая вязкость воздуха =15,7×10-6 м2/с и абсолютная шероховатость трубопровода кэ=10-4 м. Коэффициент гидравлического трения при движении воздуха находим по формуле:
Коэффициент гидравлического трения при движении воды (=1,01×10-6 м2/с).
Потери давления при движении воздуха плотностью рвозд=1,16 кг/м3
Потери давления при движении воды плотностью Рж=998,2 кг/м3.
Тогда потери при движении водовоздушной смеси составят:
Достарыңызбен бөлісу: |