Построить характеристику трубопровода с наружным диаметром D

Гидравлической характеристикой трубопровода называется аналитическая или графическая зависимость потери напора в трубопроводе от расхода (пропускной способности – это количество жидкости, протекающее через поперечное сечение трубопровода в единицу времени). Чтобы выбрать уравнение для построения характеристики трубопровода, определяют режим движения жидкости и зону трения.
Определяется внутренний диаметр трубопровода d = D - 2·δ , м ,
где D - наружный диаметр трубопровода, м ;
δ - толщина стенки трубопровода, м ;
d = 0,108 - 2·0,005 = 0,098 м
Определяется скорость движения жидкости
v = 4·Q/π·d2 = 4·1/45·π·0,0982 = 2,946 м/с .
Определяется режим движения жидкости, который характеризуется величиной числа Рейнольдса
Re = v·d/ν ,
где ν – кинематическая вязкость жидкости, м2/с.
Получим:
Re = 2,946·0,098/0,17·10-4 = 16983 .
Так как Re > 2300 (16983 > 2300), то режим движения турбулентный.
Для стальных труб с незначительной коррозией Δ = 0,1 мм .
Определим зону сопротивления:
10·d/Δ = 10·0,098/0,1·10-3 = 9800 ; 500·d/Δ = 500·0,098/0,1·10-3 = 490000 ;
Применим формулу Альтшуля:
λ = 0,11·(Δ/d + 68/Re)0,25 .
Тогда
λ = 0,11·(0,1/98 + 68/16983)0,2 = 0,029 .
Получим:
Н(Q) = (λ·L/d)·V2/2·g = (λ·L/d)·8·Q2/π2·g·d4 .
Вычислим (поскольку у нас не задана длина трубопровода, то расчет ведем на единицу длины трубы):
Н(Q) = 0,029·1·8·Q2/π2·9,81·0,0985 = 265,087·Q2 .
Построим:
Н , м
Q , л/с
Рисунок Гидравлическая характеристика трубопровода