Трубопроводы, гидравлический уда шероховатость

Величина коэффициента гидравлического сопротивления зависит от режима движения жидкости в трубопроводе и от относительной шероховатости стенок трубы [c.29]

Коэффициент гидравлического трения связан с относительной шероховатостью материала труб и характеристиками потока. Для турбулентного режима движения водного потока значение / для вычисления по уравнению (4.4) может быть взято из соответствующих графиков или таблиц исходя из диаметра трубы и шероховатости материала стенок трубопровода. [c.93]

При выполнении расчетов трубопроводов необходимо знать коэффициент гидравлического трения Я. В общем случае он является функцией числа Рейнольдса Re и шероховатости стенок трубы, по которой протекает жидкость. За меру шероховатости принимается расчетная высота выступа k, которая называется абсолютной шероховатостью и измеряется в миллиметрах. Для труб промышленного производства, имеющих неравномерное распределение выступов и впадин, используется понятие эквивалентной шероховатости кэ- Величину ее получают расчетом, исходя из условия эквивалентности гидравлического сопротивления труб одинаковых длин и внутренних диаметров, одна из которых имеет равномерную зернистую шероховатость, а другая — неравномерную. [c.171]

Коэффициент к тем больше, чем сеть длиннее, извилистее, более сужена по проходным сечениям, чем больше шероховатость внутренних поверхностей и т. д. в этом случае характеристика сети получается более крутой. Показатель степени п большинства вентиляционных установок близок к 2 (квадратичный закон сопротивления). Можно принимать п = 2 при турбулентном движении, большом количестве местных сопротивлений и гидравлически шероховатых стенках трубопроводов и п<2 при турбулентном движении, местных сопротивлениях, вызываемых раздроблением потока (решетки, фильтры) и гидравлически гладких стенках трубопроводов. При ламинарном движении потока п = 1. [c.82]

В технике обычно жидкость движется по трубам со стенками, имеющими небольшие неровности, выступы, которые называют шероховатостью. Рассмотрим влияние щероховатости стенок на трение, возникающее при течении жидкости в трубе. Как следует из рис. 6-7, эффект шероховатости мал при ламинарном и переходном режимах. Даже после того, как течение стало турбулентным, но значение критерия Рейнольдса еще невелико, эффект шероховатости незначителен. Это происходит потому, что вязкий подслой (см. гл. 3) перекрывает выступы шероховатости, т. е. в этих режимах 8 > А, и трубопроводы можно рассматривать как гидравлически гладкие и вычислять Х по уравнению (6.31). Здесь 5-толщина вязкого подслоя текущей по трубе жидкости А-средняя высота выступов на внутренней поверхности трубы, или величина шероховатости (например, для новых стальных труб А 0,1 мм, для старых загрязненных А = 1-2 мм, и т.д.). [c.105]

Коэффициент гидравлического сопротивления зависит от режима течения и относительной шероховатости стенок трубопровода, оцениваемой симплексом /г/с вн. где к — средняя высота выступов (шероховатостей) на внутренней поверхности трубы. Для ламинарного, переходного и турбулентного движения фаз определяют по зависимостям Пуазейля и Колбрука. [c.117]

В зависимости от материала трубопроводы могут быть металлические (стальные, чугунные, латунные и др.) и неметаллические железобетонные, асбестоцементные, стеклянные, пластмассовые и др.). От материала трубопровода зависит шероховатость внутренней поверхности трубы и, следовательно, коэффициент гидравлического сопротивления. [c.58]

Показатель степени п большинства вентиляционных установок близок к 2 (квадратичный закон сопротивления). Можно принимать га = 2 при турбулентном движении, большом количестве местных сопротивлений и гидравлически шероховатых стенках трубопроводов и га<2 — при турбулентном движении, местных сопротивлениях, вызываемых раздроблением потока (решетки, фильтры) и гидравлически гладких стенках трубопроводов. При ламинарном движении потока га = 1. [c.76]

При гидравлических расчетах трубопроводов величины эквивалентной шероховатости (величину выступов) внутренней поверхности труб Ка принимают равными. [c.111]

Очевидно, что с точки зрения обеспечения минимума гидравлических сопротивлений трубопроводов двухфазного потока в области паросодержаний до а =0.5—0.6 специальная обработка парогенерирующей поверхности не имеет практического смысла, а при а =0.3—0.5 ведет даже к увеличению гидравлического сопротивления но сравнению с технической шероховатостью примерно на 25—30%, т. е. затрата средств на обработку поверхности приводит к обратному результату — увеличению гидравлических сопротивлений. [c.113]

Следовательно, движение газа в трубопроводе происходит при турбулент,-ном режиме в зоне квадратичного закона трения (см. рже. 19). Коэффициент гидравлического сопротивления в этой области определяется относительной шероховатостью внутренних стенок трубы и не зависит от числа Рейнольдса. [c.57]

Выше были даны рекомендации для расчета коэффициента X, а, следовательно, и потерь напора по длине для гладких и шероховатых трубопроводов. Однако, чтобы определить величину полных гидравлических потерь, необходимо научиться находить еще и местные потери напора (/) ), которые образуются в местных сопротивлениях. [c.58]

Формула Дарси-Вейсбаха редко применяется при проектировании и расчете водораспределительных систем, поскольку пользоваться ею неудобно. Диаметр трубопровода приходится определять методом проб и ошибок, так как коэффициент гидравлического трения зависит от относительной шероховатости, которая в свою очередь зависит от диаметра трубы. [c.94]

Определение вспомогательных коэффициентов. В некоторых случаях возникает необходимость оценить потери напора в трубопроводе, появившиеся за счет сил трения, которые возникают во время прохождения по нему потока воды. Для этого необходимо изолировать требуемый участок трубопровода от остальной магистрали (закрыть задвижки и т. д.). Гидравлический градиент (падение напора) между двумя точками, находящимися на известном расстоянии друг от друга, измеряют при пропускании через трубопровод определенного расхода воды. Если возможна полная изоляция испытываемой секции, расход воды измеряют путем ее слива из гидрантов, как было описано выше. Существует другой способ измерения расхода воды, при котором используется модифицированный счетчик Пито, вводимый в трубопровод через специальный клапан диаметром 25 мм. На основании полученных данных по формуле Хазена—Вильямса вычисляют коэффициент шероховатости, исходя из которого определяют потери напора при других расходах воды. [c.167]

Однако больщинство технических трубопроводов работает не в области гидравлически гладких и шероховатых труб, а в переходной области. В переходной области коэффициент [c.48]

Расчет трубопровода связан с выбором коэффициентов гидравлического трения Я и коэффициентов местных сопротивлений которые зависят от диаметра, характера шероховатости внутренней поверхности и числа Рейнольдса. [c.272]

Из формулы (48) также следует, что коэффициент гидравлического сопротивления в случае ламинарного течения обратно пропорционален числовому значению параметра Рейнольдса и не зависит от шероховатости стенок трубопровода. [c.46]

Первые систематические исследования коэффициента гидравлического сопротивления были проведены Никурадзе. Результаты опытов представлены на рис. 19. По вертикальной оси отложены значения Я, а по горизонтальной — значения чисел Рейнольдса. Исследования трубопроводов с естественной шероховатостью проводились также в институтах Водгео, ВТИ и др. [c.46]

Гидродинамическая высота подъема равна Яо = Яг+ т, где Яг — геодезическая высота подъема, а h —- гидравлическое сопротивление во всасывающем и нагнетательном трубопроводах. Известно, что йт зависит от диаметра и шероховатости трубопровода, формы и размеров его фасонных частей, расхода, транспортируемого трубопроводом. Следовательно, /iT = f(Q), которая может быть определена в каждом частном случае. Поэтому если к Яг прибавлять соответствующие определенным значениям Q величины hr, то можно графически в плоскости ЯР получить кривую Яо (рис. 69), называемую характеристикой [c.92]

Коэффициент гидравлического сопротивления находят по формулам или из таблиц по справочным данным. Он зависит от режима движения жидкости по трубопроводу и состояния внутренней поверхности трубы, т. е. от ее шероховатости. В трубопроводе могут наблюдаться ламинарный или турбулентный режимы движения жидкости. Границу существования того или иного режима движения жидкости по трубопроводу определяют по числу Рейнольдса [c.263]

К трубопроводам предъявляются следующие требования 1) достаточная механическая прочность и герметичность при рабочем давлении и температуре транспортируемой среды и переменной температуре окружающего воздуха 2) устойчивость к действию агрессивной среды и сохранение физико-химических свойств в процессе длительной эксплуатации 3) минимальное гидравлическое сопротивление, зависящее от шероховатости внутренней поверхности трубопровода, местных сопротивлений и протяженности трубопровода 4) незначительные температурные напряжения 5) надежность, безопасность и удобство эксплуатации, экономичность при сооружении и эксплуатации. [c.55]

Значения коэффициента гидравлического сопротивления находятся по специальным формулам, приводимым в соответствующей литературе. Необходимо иметь в виду, что этот коэффициент зависит в общем случае от ряда факторов режима движения жидкости в трубопроводе,, характеризуемого так называемым безразмерным числом Рейнольдса (Не), материала и состояния внутренней поверхности стенок трубопровода, т. е. от их относительной шероховатости. [c.13]

По трубопроводу с внутренним диаметром 100 мм подается двуокись углерода под давлением 2 ат (по манометру) при средней температуре 75 с массовой скоростью 30 кг/(м2-с). Шероховатость трубы е= 0,7 мм. Определить гидравлическое сопротивление горизонтального трубопровода при длине его 90 м и при наличии четырех колен под углом 90 и задвижки. Определить также мощность, потребляемую газодувкой для перемещения двуокиси углерода, если ее к. п. д. составляет 50%. [c.66]

При изменении шероховатости труб против принятых в таблицах и номограммах в данные таблиц гидравлических потерь давления н эквивалентные длины местных сопротивлений следует вводить поправочный коэффициент, определяемый KaK Ki/K (К — абсолютная шероховатость трубопровода по таблице и номограмме Ki — принятое значение абсолютной шероховатости трубопроводов). [c.352]

Гидравлические потери зависят от вязкости раствора, шероховатости стенок трубопроводов и т. п. [c.56]

Примерами использования гетерогенных потоков газ-твердые частицы на практике могут служить также топливные пылепроводы и пневмотранспортеры сыпучих материалов, которые в самом ближайшем будущем станут возможной альтернативой автомобильному и железнодорожному транспорту. Энергозатраты на транспортировку различных материалов по трубопроводам напрямую связаны с потерями давления, зависящими от многих факторов — шероховатости стенок трубы, длины транспортера, диаметра трубы, плотности, вязкости и скорости газа, типа перемещаемого материала, плотности, размера и скорости частиц и др. Как показали проведенные исследования, кроме перечисленных выше параметров, принимаемых во внимание при конструировании пневмотранспортных систем, необходимо учитьгеать также число Стокса частиц перемещаемого материала в крупномасштабном пульсационном движении. Правильный выбор этой характеристики гетерогенного течения позволит существенно снизить уровень турбулентных пульсаций несущей газовой фазы и, следовательно, уменьшить гидравлическое сопротивление и потери давления на транспортирование. [c.172]

Конструктивные параметры системы всасывающих и напорных трубопроводов (протяженность, диаметры, шероховатость стенок, наличие местных сопротивлений), необходимые для определения суммарных гидравлических потерь Ну, и потерь во всасывающей линии hв =f Q) на различных режимах работы насосов (рис. 7.6, д). [c.212]

При проектировании трубопроводов их прочность необходимо назначать с учетом различного рода эксплуатационных нагрузок, вызываемых как статическими, так и динамическими процессами, происходящими в гидравлической системе при ее работе. В некоторых случаях вредное влияние пульсации давления можно уменьшить применением демпфирующих устройств. На усталостную прочность материала трубопроводов влияют различного рода риски на его поверхности и шероховатости, которые приводят к увеличению местных напряжений. [c.162]

Рассмотрение канала с орошаемыми стенками как трубопровода с различной степенью нерегулярной волнистой шероховатости, зависящей от состояния поверхности стекающей пленки жидкости, позволило получить вполне удовлетворительный метод расчета гидравлического сопротивления в орошаемом канале. [c.31]

Эксплуатационные расходы на железобетонных трубопроводах значительно ниже, чем на металлических. Шероховатость стенок металлических труб, особенно увеличивающаяся вследствие коррозии, приводит к их обрастанию микроорганизмами и осадками. Следствием этого является снижение гидравлического напора на 20— 25%. Внутренняя поверхность железобетонных труб не подвержена обрастанию микроорганизмами и осадками. Шероховатость внутренних стенок может быть доведена до минимальных значений с помощью специальных приемов (например, шлифованием). Поэтому пропускная способность железобетонных труб в процессе эксплуатации практически не уменьшается, [c.3]

Наиболее подробные описания зависимостей гидравлического сопротивления трения, возникающего при транспортировании газов и жидкостей по трубопроводам в различных режимах течения и при разных видах шероховатостей стенок труб, приведены в справочнике [66]. Однако, к сожалению, этот справочник не лишен некоторых недостатков, связанных с отсутствием полноты описаний указанных зависимостей и результатов анализа их применимости для широких диапазонов шероховатостей стенок труб и значений чисел Рейнольдса. Так, например, для разных диапазонов шероховатостей труб и чисел Рейнольдса в нем приводятся зависимости, которые могут быть не согласованными друг с другом. В то же время, разные зависимости, введенные для одних и тех же диапазонов, могут давать существенно различные значения для одинаковых параметров течений и труб. Все вышеперечисленное затрудняет использование расчетных зависимостей [66] для оценок гидравлического сопротивления трения в трубах при решении производственных задач ТЭК. [c.595]

В связи со стремлением охарактеризовать влияние разнозернистой шероховатости на гидродинамическое сопротивление одним параметром для шероховатостей любого вида и размера создана шкала, где в качестве эталона используется наиболее изученная однозернистая песочная шероховатость Никурадзе (см., например, [15]). Высоту выступов песка, при которых гидродинамическое сопротивление равно действительному сопротивлению испытываемого трубопровода, называют эквивалентной равномерно зернистой (или эквивалентной песочной) шероховатостью. Так как эта шероховатость определяется не в результате измерения высоты выступов, а по данным гидравлических испытаний трубопровода, ее также часто называют гидравлической шероховатостью. Эквивалентная равномерно зернистая шероховатость для различных технических труб определяется с помошью диаграммы Л.Ф.Моуди [15], а также таблиц в [26]. [c.168]

Актуальность получения адекватных непрерывных зависимостей для вьшисления коэффициента гидравлического сопротивления трения во всех диапазонах чисел Рейнольдса и относительных шероховатостей можно объяснить, используя цитату из монографии [65] условия работы технических трубопроводов (водопроводы, газопроводы, нефтепроводы, трубопроводы отопления, продуктопроводы и др.) большей частью соответствуют так называемой переходной области (область смешанного трения). В технических трубопроводах протяженность переходной зоны примерно в 10 раз больше, чем в трубопроводах с шероховатостью И. Никурадзе и она охватывает всю практически важную для работы трубопроводов область. Поэтому пользование квадратичными формулами для расчетов технических трубопроводов, как правило, нельзя рекомендовать. С другой стороны, при больших шероховатостях области гладких труб вообще может не быть . [c.595]

Как известно, один пз этих критериев Не достаточно хорошо изучен опытным путем и широко используется в инженерных расчетах. Корреляция других видов потерь энергии обычно не учитывается и замалчивается. Однако в некоторых случаях пренебрежение ими ведет к суш ественным ошибкам в расчетах. Так, в работе [2] нри определенных исходных данных сопоставлены результаты расчетов ио определению давлений на выкиде трубопровода с опытнылш данными. Расхождение получилось существенное. Чтобы привести в соответствие расчетные результаты с опытным, потребовалось при расчетах потерь напора коэффициент гидравлического соиротивления, определяемый по известным формулам, как функция числа Не и относительной шероховатости труб, увеличить на 27%. Очевидно, такое расхождение можно объяснить неучетом других коррелирующих факторов и это расхождение будет тем больше, чем меньшую долю будут составлять потери на трение от общих потерь. [c.131]

Ингибиторы ржавления. Товарный бензин не обладает агрессивными свойствами. Однако при хранении и транспортировке в нем появляется растворенная или эмульгированная вода. Вода поступает в бензиновые резервуары и автомобильные бензобаки и из атмосферы. Она и вызывает коррозию трубопроводов, резервуаров и деталей топливоподводящей системы. Ржавчина может забивать фильтры и вызывать остановку двигателя. Эта проблема усугубляется рядом факторов. Все больше бензинов, потребляемых в США, транспортируется продуктопроводами. Коррозия трубопроводов крайне нежелательна она увеличивает шероховатость поверхности труб и, следовательно, их гидравлическое сопротивление. Топливо, перекачиваемое по ржавым трубопроводам, может загрязнять резервуары станций обслуживания и бензобаки автомобилей. Особенно важно, что автомобилестроители начали выпускать топливные фильтры повышенной эффективности. Еще в 1950 г. многие автомобили не оборудовались топливными фильтрами в них имелась лишь сетка с размером ячейки 120 меш. В настоящее время все автомобили обычно оборудо заны топливными фильтрами с очень малыми размерами пор (до 10 чк). Эти фильтры необходимы для защиты игольчатых клапанов современных карбюраторов. [c.355]

Биологические обрастания в водоводах представлены в основном ракушками. На электростанциях, использующих морскую воду, среди многочисленных живых организмов — полипов, мшанок, трубчатых червей, водорослей — первенствует ракушка мидии, а на электростанциях, использующих пресную воду, — ракушка дрейсены. Личинки этих ракушек размерами менее 0,2 мм заносятся в систему охлаждения подобно другим взвешенным частицам. Те из них, которые закрепляются на стенках водоводов, интенсивно растут и к концу года достигают размеров 15—25 мм. Вполне взрослые мидии бывают длиной до 100 мм. При открытых створках ракушки контактируют с водой и усваивают из нее питательные вещества и растворенный кислород. Закрывая створки, ракушки изолируют себя от внешней среды и в таком состоянии могут существовать несколько суток. Способность ракушек отключаться от общения с внешней средой затрудняет борьбу с этим видом биологических обрастаний. Из-за ракушечных поселений поверхность стенок водоводов становится шероховатой при большом количестве ракушек уменьшается площадь живого сечения магистралей. Поселившиеся в трубах конденсатора или вынесенные туда потоком воды из напорного трубопровода, они могут полностью перекрыть сечение отдельных трубок. Все это вызывает возрастание гидравлического сопротивления трассы и сокращение подачи охлаждающей воды. С ее уменьшением падает вакуум в конденсаторе и ухудшаются показатели экономичности турбины. [c.244]

У , де а — коэффициент расхода нормальной диафрагмы в гладком (нешероховатом) трубопроводе (табл. XV) к — поправочный множитель, учитывающий шероховатость сте-нок трубопровода (средние значения к для трубопроводов приведены в табл. XVI для гидравлически гладких трубопроводов А = 1) и = 0,785й — площадь отверстия диафрагмы, м [c.17]

Накопление в трубопроводах ржавчины, помимо опасности прободения труб и связанной с эп м потери продукта, имеет и другие нежелательные последствия. Ржавчина шероховата, поэтому увеличивается трение, снижается напор, следовательно уменьшается коэффициент полезного действия насосов [23]. Для удаления ржавчины используют скрепер, который под гидравлическим напором проталкивается по трубам. Иногда необходимо проделывать такую операцию почти каждую неделю, что обходится дорого, отнимает время и прерывает производственный процесс. Квимби [23] описывает случай, когда скопилось столько ржавчины, что скрепер не смог пройти трубопровод и застрял в нем. Потребовались чрезвычайно дорогостоящие работы, чтобы точно определить местонахождение скрепера, открыть и вырезать соответствующий участок линии, удалить скрепер и скопления ржавчины и установить новый участок трубы. Около четырех дней, пока велись эти работы, линия не работала. На некоторых линиях закупорка происходит несколько раз в год. Следует отметить, что такая специфическая проблема может возникнуть при перекачке как сырых, так и переработанных продуктов. [c.294]

Остановимся на зависимости (П2.35) более подробно. Данная формула является одной из самых распространенных в технических приложениях (см., например, [8, 65, 66, 86, 254, 320-323]). Вывод формулы (П2.35) представлен в [65]. В этой работе показано, что (П2.35) получается из теоретически обоснованной формулы (подобной формуле Кольбрука - Уайта) за счет нескольких шагов последовательного упрощения. Там же отмечено, что, согласно исследованиям Г.А. Адамова, в интервале относительной шероховатости А от 1,6-10до 2,5-10 и при любых числах Рейнольдса (т.е. при всех возможных в практике расчета трубопроводов значениях Ке и А) значения коэффициента гидравлического трения, определенного по приближенной формуле (П2.35), отклоняются от найденных по исходной формуле не более чем на 5% . Данная цитата соответствует сделанному выше замечанию о точности ПФА (П2.35). Необходимо также заметить, что приведенный в цитате диапазон относительной шероховатости А является достаточно зауженным. В настоящее время в промышленности встречаются трубы со значением А до 10 % и, как видно из рис. П2.21, расширение диапазона по параметру А еще больше ухудшает точность ПФА (П2.35). [c.620]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология