Жалпы әдістемелік нұсқаулар. Курстық жұмыстың мақсаты мен көлемі Гидромеханика және газ механикасының негізгі есептерінің, міндеттерінің бірі газ және сұйықтық машиналар мен аспаптардың : ұшақтар мен ракеталардың реактивті қозғалтқыштары, электр станцияларының газ, бу және су турбиналары, ортадан тепкіш және осьтік компрессорлар, іштен жану поршеньдік қозғалтқыштарының кіргізбелі және шығармалы жүйелері, жылу алмасқыш аспаптар ағын каналдарында сұйық пен газдың ағысында туатын гидравликалық кедергілердіесептеу болады. УЖҚ, турбиналар, компрессорлар немесе жылуалмасқыш аспаптар саласында жұмыс істейтін инженер-жылу энергетик қондырғының ағын бөлімін сұйық пен газды жылжытуға, ауыстыруға энергия шығындары аз кететіндей құрастыруды істей білуі керек. Осы курстық жұмыстың мақсаты тармақтарында орналастырылған жылуалмастық аспаптары бар күрделі құбырдың есебінің мысалы бойынша гидравликалық кедергілерді есептеу әдістемесін меңгеру. Гидромеханика және газ динамикасы курсының теориялық ережесін оқу негізінде студент теорияны инженерлік есепке қолдануға дағдылындырылады. Курстық жұмысты орындау процесінде алынған гидравликалық кедергілерді есептеу тәжірибелік әдеттері келешекте жылу пайдаланатын қондырғыларды курстық жобалауда қолданылады. Осы курстық жұмысты орындаудан бұрын <<Сұйық және газ механикасы>> курсының бағдарламасы бойынша әдебиетті оқу керек. Мынадай тақырыптарды меңгеру керек: гидравликалық кедергілер, құбырлардың гидравликалық есебі. Күрделі құбырды гидравликалық есептеудің нәтижесі құбырдың кейбір тармақтарындағы шығындарды, құбырдың жеке учаскелеріндегі жоғалтуларды, сұйық пен газды тасымалдауға қажет сорғыш немесе вентилятордың қуатын анықтау, құбырдың тармақтары үшін толық және статикалық қысымдарының сызықтарын құру болады.. Курстық жұмысқа тапсырма Құбырдың параллельді тармақтарындағы G, G, G 3 массалық
шығындарды және сорғының қуатын анықтау керек, егер сұйықтың жиынтық массалық шығыны G 0 берілген болса және құбырдың элементтерінің құралымдық сипаттары белгілі болса. Газдың сығылғыштығын ескеру керек емес. Сұйық (газ) сорғымен тұрақты температурада және p бастапқы қысыен беріледі. Орташа гидравликалық ылдиды анықтау және құбырдың үшінші тармағы үшән толық және статикалық қысымдарының сызықтарын құру керек. Сорғыдан тармақталуға дейінгі желідегі және тармақталудың өзіндегі шығындарды ескеру керек емес. Есептеу әдістемесі. Кедергі коэффиценттерін есептеу Сұйықтың қозғалысы құбырдың кіруі мен шығуында қысымның өзгерісі ықпалымен болады. Қысымның осы өзгерісінің бір бөлігі қозғалыстағы затты айдау мен көтеруге кетеді, ал басқа бөлігі әр түрлі гидравликалық кедергілерді жеңуге кетеді. Гидравликалық қысымды жеңуге жұмсалатын қысым өзгерісінің бөлімі жоғалған қысым немесе қысым шығындары Λр пот деп аталады. Геометриялық жағдайларға және процестің мәніне қарай ұзындығы бойынша гидравликалық кедергілер және жергілікті кедергілер болып ажыратылады... Гидравликалық үйкеліс коэффицентін есептеу Ұзындығы бойынша кедергілер құбырдың бүкіл ұзындығы бойынша гидравликалық үйкеліс түрінде бірдей бөлінген. Орташа жылдамдықтың мәні мен жылдамдықтардың бөлінуі құбырдың ұзындығы бойынша өзгермей қалса, онда қысымның таза күйдегі үйкеліске шығындары тұрақты қималы тура құбырларда сұйықтың біркелкі қозғалысында орын алады. Қысымның үйкеліске шығындары Дарси-Вейсбах формуласы арқылы анықталады Λр тр =λl/d э *ρw /, () мұнда λ-гидравликалық үйкеліс коэфиценті; l-құбыр ұзындығы,м.; d э каналдың эквиваленттік диаметрі, м.; ρ-тығыздығы, кг/м 3.; w-қима бойынша орташа жылдамдық, м/с. Гидравликалық үйкеліс коэффиценті λ жалпы жағдайда Рейнольдс санына және салыстырмалы кедір-бұдыр Λ/d-ге байланысты болады, яғни λ=f(re, Λ/d э ), ()
мұнда Λ-эквиваленттік абсолюттік кедір-бұдыр. Ламинарлы режимде сұйық қабырғаға жабысады, сұйықтың сұйыққа үйкелісі туады, нәтижесінде үйкеліс коэффиценті λ құбырдың ішкі бетінің жағдайына тәуелді болмайды және Пуазейль формуласымен анықталады λ=64/re, (3) мұнда Re=w*d э /v Рейнольдс саны; v кинематикалық тұтқырлық, м /с. Турбулентті режимде λ Рейнольдс санына және Λ/d-ға тәуелді болады. Бұл факторлардың әсер ету сипаты мен дәрежесі бойынша турбулентті режимде өтпелі аймақпен бөлінген гидравликалық тегіс және гидравликалық кедірбұдырлы құбырлар аймақтарын ажыратады. Үйкеліс коэффиценті λ қабырғалардың кедір-бұдырынан емес, тек қана Re санынан тәуелді болса, мұндай құбырларды гидравликалық тегіс деп атайды. Бұл жағдайда үйкеліс коэффиценті λ Блазиус формуласы бойынша анықталады λ=0,36/ Re 0, (4) мұнда λ-үйкеліс коэффиценті. Квадратты деңгейде аймақта λ үйкеліс коэффиценті тек қана салыстырмалы кедір-бұдырдың функциясы болады және Шифринсон формуласы бойынша анықталады λ=0,(λ/d) 0,. () Re санына байланысты бір құбырдың өзі гидравликалық тегіс және толық кедір-бұдырлы болуы мүмкін. Өтпелі аймақта λ Re-ден және салыстырмалы кедір-бұдырдан тәуелді болып, А.Д.Альтшуль формуласы бойынша анықталады λ=0,(λ/d э + 68/ Re) 0, (6) 3 А.Д.Альтшуль формуласын сұйықтың қозғалысының турбуленттік режимінің барлық түрлерінде λ коэффицентін анықтауға қолдануға болады. Барлық осы формулаларда (-) формуласымен есептелінетін эквиваленттік диаметр алынады.
.. Жергілікті кедергілердің коэффиценттерін есептеу Диафрагманың кедергі коэффицентін мына формула бойынша анықтауға болады ξ Д =(d /d 0 * ε - l), (7) мұнда ε-ағыншаның сығу коэффиценті мына формуламен анықталады ε = 0,7 + 0,043 /, - (d 0 /d ). (8) Құбырдың бір қалыпты бұрылуы α=90 0 бұрышты дөңгелек қималы бұрулар үшін ξ кол коэффицентінің мәні дөңгелектену радиусының құбырдың диаметріне қатынасына (R/d) және гидравликалық үйкелістің λ коэффицентінің мәніне байланысты А.Д.Альтшуль формуласы бойынша анықталады ξ КОЛ3= ξ 90 =000λ, +0,06(d/R), (9) немесе Некрасов формуласы бойынша ξ 90 =0,0+0,9d/R (0) Кез келген α бұрышқа бұрғанда жуықтап алуға болады ξ кол= ξ 900 * а, () мұнда ξ 90 0 90 0 -қа бұрғанда кедергі коэффиценті а- α бұрылу бұрышына байланысты коэффицент. а коэффиценттің шамасын α<90 0 болғанда А.Я.Милович формуласымен анықтауға болады а=sinα, () α<90 0 болғанда Б.Б.Некрасов формуласымен анықтауға болады а=0,7+0,3*(α/90 0 ). (3) 4 кесте - Күрделі құбыр элементтерінің құралымдық және режимді сипаттамалары Сұйық G 0 G P, P t 0 t Иіртүтікті жылуалмастырғыш Екінші тармақта жылуалмастырғыштың
Бу кг/ с 0 0,7 бар С Секц ия диаме трі d зм Секц ия ұзынд ығы l зм м Секц ия саны n зм 80 0 бұры лыс саны түрі 4 4,6 4 9 4 6 8 ТНтиптес,типтік өлшем БП-90м,түтікшелер арасында Тығынды кранның бұрылу бұрышы α, град Вентиль түрі Қисық шпинделі бар Диафраг ма тесігінің диаметрі d 0 м 66 43 Ысырм а ашылы мы h, Цинкте лген ескі Құбыр қабырғаның материалы және жағдайы Латуньнен жасалған Жылу алмастырғышт ардың құбырлары 0,8 Сорғыш тың п.ә.к. ή кесте - Жай құбырдың құрылымдық өлшемдері d, d d, d d 3, d d 4, d d,м м d d 6, d d d 7, d 8, d d d 9, l, l l, l l 3, l l 4, l l, l l 6, l l 7, l l 7, l 7 0 7 7 7 7 7 00 00 7 0 0 0 0 0 0 0 l 7 '' м l 7 м l 8 м 7 3 00 l 9,м 00 l l 9,м 3 80 l 0 α 9 0 α α R R 3 4 0 9 7 30 0 R 3 R 4 7 0 0 Құбырлардың жалпы саны n т = 488,құбыр ұзындығы l т = 370 ; өтпелі қиманың сумен екі жүрістегі бір жүрісінің ауданы А т = 0,86 м. 3 Шығарылуы 3. Қысымның қосынды шығынының есептелуі кедергінің квадраттық заңы болжауына орай. Бірінші тармақ үшін қысым шығындары келесі түрде жазылады
Λр Σ =ξ вен. ρw /+λ l /d ρw /+ξ в.р ρw /+λ l /ρw /+ξ в.с3 ρw 3 /+λ 3 l 3 /d 3 ρw 3 / +ξ кол ρw 3 /+ξ вх.к ρw 3 /+ξ вх.т ρw зм/+λ зм l зм /d зм ρw зм/+mξ u ρw зм/+ξ в.т ρw зм/+ξ к ρw 4 / +ξ кол ρw 4 /+λ 4 l 4 /d 4 ρw 4 / (4) (4) формулада жылдамдықтарды бірінші тармақта жаппайшығын арқылы білдіреміз w =G /ρa =4G /ρπd ; w =4G /ρπd ; w 3 =4G 3 /ρπd 3 ; w 4 =4G 4 /ρπd 4 ; w зм =G /ρa зм =4G /ρπd зм n зм ; мұнда А i = πd /4-құбырдың i-телімінің көлденең қимасының ауданы; A зм =πd зм /4-иіртүтіктің бір түтігінің көлденең қимасының ауданы; Жылдамдықтар үшін формуланы (4) теңдеуге қойып, жақша сыртына жалпы көбейткіштерді шығарып, мына нәтижеге келеміз Λр Σ =8G /π ρ((ξ вен. +λ l /d )/d 4 +(ξ в.р +λ l /d )/d 4 +(ξ в.с3 +λ 3 l 3 /d 3 +ξ кол +ξ в.к )/d 34 + (λ зм l зм /d зм +ξ вх.т +mξ u +ξ в.т )/d зм 4 n зм ) +(ξ в.к +ξ кол +λ 4 l 4 /d 4 ) /d 4 4 ) () Екінші тармақ үшін қысым шығындары Λр Σ =λ l /d ρw /+ξ кр ρw /+ξ вх. к ρw /+zξ вх. т ρw т /+zλ Т l Т /d Т ρw т /+ξ пов ρw т / + zξ в. т ρw т /+ξ в.к ρw 6 /+λ 6 l 6 /d 6 ρw 6 / (6) 6 Жылдамдықтарды екінші тармақтағы жаппай шығын арқылы білдіреміз w =G /ρa =4G /ρπd ; w 6 =4G /ρπd 6 ; w т =G /ρa т =4G z/ρπd т n т ; және (6) теңдеуіне қоямыз, сонда
Λр Σ =8G /π ρ((λ l /d +ξ кр +ξ вх. к )/d 4 +(zξ вх. к +zλ Т l Т /d Т +ξ пов +zξ в. т )z /d т4 n т + (ξ в.к +λ 6 l 6 /d 6 )/d Т 4 ) мұнда z-жылу алмастырғыштағы жүрістер саны; (7) Үшінші тармақ үшін қысым шығындары Λр Σ =λ 7 l 7/ d 7 ρw 7 /+ξ зад ρw 7 /+ξ кол3 ρw 7 /+ξ диаф ρw 7 /+ξ в.р8 ρw 8 /+λ 8 l 8 /d 8 ρw 8 /+ ξ в.с9 ρw 9 /+λ 9 l 9 /d 9 ρw 9 /+ξ кол4 ρw 9 / (8) білдіреміз Жылдамдықтарды үшінші тармақтағы жаппай шығын арқылы w 7=4G 3 /ρπd 7 ; w 8 =4G 3 /ρπd 8 ; w 9 =4G 3 /ρπd 9 ; және (7) теңдеуіне қоямыз, сонда Λр Σ =8G 3 /π ρ((λ 7 l 7/ d 7 +ξ зад +ξ кол3 +ξ диаф )/d 74 +(ξ в.р8 +λ 8 l 8 /d 8 )/d 84 +(ξ в.с9 +λ 9* l 9 /d 9 + ξ кол4 )/d 9 4 Бірінші жақындауда λ i және ξ i Rе санынан тәуелді болмайды деп есептейміз. Сонда гидравликалық үйкеліс коэффиценттерінің мәндері Шифринсон формуласымен анықталады (). Бірнеше жыл қолданылған болат құбыры үшін Λ = 0,., эквиваленттік кедір-бұдырлылықты таңдаймыз, ал кірленген жезді түтікшелер үшін Λ = 0,0. Онда әртүрлі диаметрлі құбырларына арналған гидравликалық үйкеліс коэффиценттері бірдей болады 7 (9) λ = 0, (0,/7) 0. = 0,03 d =d =d 3 =d 4 =d =d 6 =d 7 =d 8 =d 9 = 7 болғандықтан, λ 3 =λ 4 =λ =λ 6 =λ 7 =λ 8 =λ 9 =0,03 болады λ =0,(0,/0) 0, = 0,06 λ 8 =0,( 0,/00) 0, = 0,09 змеевиктің құбыры үшін: λ зм = 0,(0,0/4) 0, = 0,04 жылу алмастырғыш құбыр үшін: λ т = 0,( 0,0/ d т ) 0. = 0,(0,0/0,003) 0. = 0,6 мұнда жылуалмастырғыш құбырларының диаметрі мына формуламен
анықталады: d Т= 4А т *Z/π n т осыдан, d Т= 4*0,8*/3,4*488 = 0,003 м Вентиль. Қисық шпинделі бар вентиль үшін ξ веч =,4 Тығынды кран. α = тең кранның бұрылу бұрышы ξ кр = 0,7, Ысырма. h= 43 биік пен d =7 диаметрі арқылы ашылу дәрежесін анықтаймыз п = (d-h)/d осыдан, п = (7-43)/7 = 0,43 содан соң 4 кесте бойынша ξ зад = 0,8 екенін тауып аламыз. Диафрагма. Диафрагманың тесігінің диаметрі d 0 = 66 және құбырдың диаметрі d= 7 болғанда ағынның сығылу коэффиценті ε мына формула арқылы анықталады: ε = 0,7+0,043/,-(d 0 /d ) осыдан, ε = 0,7+0,043/,-(66/7) = 0,7 ал диафрагманың кедергі коэффиценті ξ диаф =(d /d 0 *ε -l) осы формула бойынша ξ диаф = (7 /66 *0,7-) = 0,70 Құбырдың кенеттен кеңеюі. Құбырдың екінші саласы үшін ξ в.р. = ((d / l ) - l) осыдан ξ в.р. = ((0/7) -) = 9 сегізінші саласы үшін ξ в.р.8 = ((d 8 / d 7 ) - l) осыдан ξ в.р.8 = ((00/7) -) = 0,604 8 Құбырдың кенеттен жіңішкеруі. Үшінші салада жіңішкеруі ағынның сығылу дәрежесін анықтаймыз n 3 = (d 3 /d ) n 3 = (7/0) = 0, және ол арқылы лезде жіңішкеруінің коэффицентін табамыз ξ в.с.3 = 0,37 Құбырдың өте кенет жіңішкеруі шығындардың коэффиценті,кішкентай құбыр үлкеннің ішіне кіріп тұрған жағдайда,құбырдың тоғызыншы салада мына формула арқылы табылады: ξ в.с.9 = -(d 9 / d 8 ) осыдан ξ в.с.9 = -(7 / 00) = 0,437
Құбырдың бірқалыпты бұрылуы. α= 90 тізедегі шығындардың коэффицентін (9) формуламен анықтаймыз. d 3 = 7 және R = 7 болғанда бірінші тізе үшін ξ колl = ξ 90 = 0,0+0,9(d 3 /R ) осы формула арқылы ξ колl = ξ 90 = 0,0+0,9(7/7) = 0,4 d 4 =R =7 болғанда екінші тізеге арналған шығын коэффициенті ξ 90 = 0,4 d 7 =7 және R 3 =0 болғанда үшінші тізеге арналған шығын коэффициенті ξ КОЛ3= ξ 90 = 0,0+0,9(d 7 /R 3 ) осы бойынша ξ КОЛ3 = ξ 90 = 0,0+0,9(7/0) = 0,4 d 9 =7 және R 4 =0 болғанда төртінші тізеге арналған шығын коэффиценті ξ 904 = 0,4 Екінші және төртінші тізелер үшін α бұрылу бұрышы 90 тан көп болғандықтан а коэффицентін (3) формуламен анықтаймыз. α = 0 болғанда екінші тізе үшін α = 0,7+0,3 α /90 осымен α = 0,7+0,3(0/90) =,8 α 4 = 30 болғанда төртінші тізе үшін α 4 = 0,7+0,3 α 4 / 90 осы арқылы α 4 = 0,7+0,3(30/90) =. 9 Онда екінші тізе үшін жергілікті шығын коэффиценті ξ кол = ξ 90*α =0,4*,8 = 0,3 және төртінші тізе үшін ξ кол4 = ξ 90 *α 4 = 0,4*,=0,8 Иіртүтікті жылу алмастырғыш. Змеевиктік жылуалмастырғышқа арналған жергілікті кедергілердің коэффиценттерін анықтау -камераға кіру ξ вх.к. =, -камерадан құбыршаларға кіру ξ вхт =.0 - U- тәріздес құбыршада түтікшеде 80 қа бұрылу ξ U = 0. - құбыршадан камераға шығу ξ вт =,0
- камерадан патрубокқа шығу ξ, в. к =, Су-булық жылытқыш. Су қозғалысы кезінде бу-сулық жылытқыш үшін жергілікті кедергілердің коэффиценттерін анықтау - камераға кіру ξ вх, к =, - жылуалмастырғыштың құбыршаларға кіруі ξ вх. х = - аралық камера арқылы бір бөлімнен екінші бөлімге 80 қа бұрылу ξ пов. =. - құбыршадан камераға шығу ξ в. т = - камерадан патрубокқа шығу ξ в.к. =, Гидравликалық кедергілер коэффиценттерінің табылған мағыналарын (,7,9) теңдеулерге қойып, С, С, С 3 коэффиценттерін табамыз. Оның алдында біз Б кестесінен t = 0 С температурада су тығыздығын анықтаймыз. ρ =,47кг/м 3 Λр Σ =8G /,47*3,4 (,4+0,03*00/0,07)/0,07 4 +(9+0,06*0/0,)//0, 4 +(0,37+0,03*0/0,07+0,4+,)/0,07 4 +(0,0*6/0,04++0,*8+)*/0,04 4 * +(,+0,3+0,03*0/0,07)/0,07 4 ))=8G /,(306,04+0,008944+37 960,388+0,40+70387,69)=7607,G =C G Мұндағы C =7607, Екінші тармақ үшін Λр Σ =8G /,47*3,4 ((0,03*0/0,07+0,7+,)/0,07 4 +(*,+*0,6*37 0/0,03+,+*)* /0,03 4 *488 +(,+0,03*0/0,07)/0,03 4 ))=99783,83 6G =С G Мұндағы С =99783,836 Үшінші тармақ үшін 0 Λр Σ =8G 3 /,47*3,4 ((0,03*0/0,07+0,8+0,4+0,70)/0,07 4 +(0,604+0,09*00/00)/0, 4 +(0,437+0,03*300/0,07+0,8)/0,07 4 =90060,83G 3 =С 3 G 3 Мұндағы С 3 =90060,83 Құбырдың әрбір бұтақтары үшін салмақтық шығынды анықтаймыз с G =G 0 /+ c /c + c /c 3 осы формула арқылы G =0,7/+ 7607,/99783,836+ 7607,/90060,83=0,99кг/ G =G * с / с осы бойынша G =0,99* 7607,/99783,836=0,6кг/с G 3 = G 0 -G -G осыдан
G 3 = 0,7-0,99-0,6=0,9кг/с Шығындар санағының дұрыстығын тексеру G 3 = G * с /с 3 G 3 = 0,99* 7607,/90060,83 =0,9кг/с 3. Анықталған есептеу Табылған шығындар жабысқақтықтың гидравликалық кедергіге ықпалын ескермегенде табылған. Жабысқақтықтың шығындарға ықпалын ескеру үшін Рейнольдс сандарын анықтаймыз. Ол үшін алдын ала Б. кестесінен t=0 0 С дегі судың жабысқақтығын табамыз - μ=3,93*0 6 Па с Rе = 4G /πd μ осыдан Rе = 4*0,99/3,4*0,07*3,93*0-6 =0,000000364 d 3 = d 4 = d = 0,07 м. Болғандықтан, Rе 3 = Rе 4 = Rе = 0,000000364 Rе = 4G /πd μ осы бойынша Rе =4*0,99/3,4*0,*3,93*0 6 = 0,0000008 Rе = 4G /πd μ осы арқылы Rе = 4*0,6/3,4*0,07*3,93*0 6 =0,00000038 d 6 =d =0,07м. болғандықтан, Rе 6 =Rе =0,00000038 Rе 7 = 4G 3 /πd 7 μ осыдан Rе 7 =4*0,9/3,4*0,07*3,93*0 6 = 0,0000003 d 9 = d 7 = 0,07 м. болғандықтан, Rе 9 = Rе 7 = 0,0000003 Rе 8 =4G 3 /πd 8 μ осы формула арқылы Rе 8 = 4*0,9/3,4*0,*3,93*0 6 =0,00000073 R.е зм =4G /πd зм n зм μ о сы бойынша R.е зм =4*0,99/3,4*0,04**3,93*0 6 =0,0000000 Rе т = 4G /πd т n т μ осы арқылы
Rе т =4*0,6/3,4*0,03*488*3,93*0 6 =8,843 Жылуалмастырғыштың құбыршалардың сырт айнала ағуы кезіндегі Рейнольдс санын санағанда, эквиваленттік диаметрді алу қажет. Rе сандарын анықтағаннан кейін жабысқақтықты ескере отырып, кедергілер коэффиценттерін табамыз. 4-а() суретке сәйкес жабысқақтықтың ықпал жасауын RеΛ/d< 00 е ске алу керек. Сондықтан алдын ала осы кешеннің мағынасын анықтаймыз Rе =Λ/d=0,000000364*0,/7=0,00000000<00 Rе =Λ/d =0,0000008*0,/0= 6,067<00 Re зм =Λ зм /d зм =0,0000000*0,0/4=3,667<00 Re =Λ /d =0,00000038*0,/7=0,00000000<00 Re 6 =Λ 6 /d 6 =Re =Λ /d =0,00000000<00 Re т =Λ т /d т =8,843*0,0/0,03=,398<00 Re 7 =Λ 7 /d 7 =0,0000003*0,/7=0,00000000<00 Re 8 =Λ 8 /d 8 =0,00000073*0,/00=8,6<00 Re 9 =Λ 9 /d 9 = Re 7 =Λ 7 /d 7 =0,00000000<00 Rе зм Λ зм /d зм =7,8<00 және Rе т Λ т /d т =46<00, болғандықтан, гидравликалық үйкелісі коэффиценттерін жабысқақтықты ескере отырып А.Д.Альтшуль (6) формуласымен анықтаймыз λ' зм =0, (Λ зм /d з м +68/Rе з м ) 0, о сыдан λ' зм =0,(0,0 / 4 + 68 / 0,0000000) 0, = 30,844 λ' т =0,(Λ т /d т + 6 8 / Rе т ) 0, осы формула арқылы λ' т = 0, (0,0 / 0,03+ 68 /8,843) 0. =0,8 Қалған жағдайларда ағым,жабысқақтықтың (Re сандары) ықпалы маңызсыз, квадраттық облыста өтеді. Алдында айтылғандай, Re санының жергілікті кедергілер коэффициенттеріне ықпал жасауы, жатық асуларда (тізе), Re<0000 болғанда,ал өкпек асуларда (лезде кеңеюі, жіңішкеруі), Re<3000 болғанда айқындалады. Барлық Рейнольдс сандары 0000-нан көбірек болғандықтан жергілікті
кедергілер коэффициенттері Рейнольдс санынан тәуелді болмайды. С /, С /, С / 3, коэффициенттерін (44,46,48) теңдеулерінен, анықталған λ i / мағыналарын ескере отырып, есептейміз. Бірінші тармақ үшін Λр Σ =8G /,47*3,4 (,4+0,03*00/0,07)/0,07 4 +(9+0,06*0/0,)//0, 4 +(0,37+0,03*0/0,07+0,4+,)/0,07 4 +(30,844*6/0,04++0,*8+)*/0,04 4 * +(,+0,3+0,03*0/0,07)/0,07 4 ))=8G /,(306,04+0,008944+3 7960,388+,697+70387,69)=764,739G / =C / G / Мұндағы C / =764,739 Екінші тармақ үшін Λр Σ =8G /,47*3,4 ((0,03*0/0,07+0,7+,)/0,07 4 +(*,+*0,8*3 70/0,03+,+*)* /0,03 4 *488 +(,+0,03*0/0,07)/0,03 4 ))=99884,7 3G / =С / G / Мұндағы С / =99884,73 Үшінші тармақ үшін арналған С 3 және С' 3 = 90060,83 сақталады, өйткені Рейнольдс сандарын ескергенде бұл тармақ үшін гидравликалық кедергі коэффициенттерінің мағыналары өзгермейді. 3 Құбырдың жеке тармақтарындағы шығын мағыналарын анықтаймыз кг/с G / =G 0 /+ c / /c / + c / /c / 3 осы формула арқылы G / =0,7/+ 764,739/99884,73+ 764,739/90060,83=0,99 G / =G / * с / / с / осы бойынша G / =0,99* 764,739/99884,73=0,6кг/с G / 3= G 0 -G / -G / осыдан G / 3 = 0,7-0,99-0,6=0,9кг/с Шығындар санағының дұрыстығын тексеру G / 3 = G / * с / /с / 3 G / 3 = 0,99* 764,739/90060,83 =0,9кг/с Ертерек жаппай шығындар табылған болатын G =0,99 кг/с,g =0,6кг/с,G 3 =0,9 кг/с. Көрініп тұрғандай, шығындардың анықталған мәндері ертерек табылғандарынан %-дан көп емес болып ажырайды, сондықтан шығындар мәндерін анықтауды аяқтаймыз. Әйтпесе, дәлденген шығындар бойынша Рейнольдс сандарын анықтау керек және солар бойынша
λ // і гидравликалық үйкеліс коэффициенттерінің мәндерін анықтау керек, С // і есептеу және G / / і шығындарды шығару керек. Қысымның шығындарын анықтаймыз Λр Σ =G / *С / =0,99 *764,739=680,36Па Сорғыштың білігіндегі қуат N=G 0 *Λp Σ /ρ*ή =0,7*680,36/,47*0,8=4498,088,4 квт 4 Толық және статикалық қысымдарының сызықтарын құру Толық және статикалық қысымдарының сызықтарын құру үшін ағынның қысымын және құбырдың үшінші тармағының әрбір телімі үшін қысымның шығындарын анықтаймыз. Жылдамдықтарды мына формуламен анықтаймыз ω 7 =4G 3/ρπd 7 осы формула арқылы ω 7 =4*0,9/3,4*0,07 *,47=6,8 м/с ω 8 =4G 3/ρπd 8 осыдан ω 8 =4*0,9/3,4*0, *,47= 9м/с 4 ω 9 = ω 7 =6,8 м/с Сәйкес динамикалық қысымдарды табамыз Р дин7 = ρω 7 / осы бойынша Р дин7 =,*6 / =3 Р дин8 = ρω 8 / осы арқылы Р дин8 =,*9 / =0 Па Р дин9 = Р дин7 =3 Па l / 7 телімінде тармақтан ысырмаға дейін қысымның сызықтық шығындарын Дарси-Вейсбах формуласымен анықтаймыз Λр / 7 = λ 7 / 7 / d 7 р дин7 осы арқылы Λр / 7 = 0,03*0*3/0,07=774 Па Ысырмадағы қысым шығындары
Λр зад = ξ зад Р дин осы бойынша Λр зад =0,8*3 =8Па Ысырмадан тізеге дейінгі телімде сызықтық шығындары з-к = т - 7-7 " =0-0 - 7 = м Λр l з-к = λ 7 * 3-к /d 7 * Р дин7 Λр l з-к =0,03**3/0,07 =3637Па Тізедегі қысым шығындары Λр колз = ξ кол * Р дин7 Λр колз =0,4*3 = Па Құбырдың тізеден диафрагмаға дейінгі телімдегі сызықтық шығындар к. д = 7 "- 7 "' = 7-3 = 40м ΛР к-д = λ 7 * к-д / d 7 * р дин7 ΛР к-д =0,03*40*3/0,07 =89Па Диафрагмадағы қысым шығындары Λр диаф = ξ диаф *Р дин7 Λр диаф =0,70*3=48Па Диафрагмадан құбырдың лезде кеңеюіне дейінгі телімдегі қысымның сызықтық шығындары Λр''' 7 =λ 7 *l''' 7 / d 7 *р дин7 Λр''' 7 =0,03*3*3/0,07 = 09Па Ағынның лезде кеңеюіндегі қысым шығындары Λр в.р = ξ в.р * Р динз8 Λр в.р = 0,604*0= 6 Па 8 телімдегі сызықтық шығындар
Λр 8 = λ 8 l 8 /d 8 *р дин8 Λр 8 =0,09*00*0/0,= 99 Па Ағынның лезде жіңішкеруінің қысым шығындары Λр в.с = ξ в. с * р Дин9 Λр в.с = 0,437 *3 = 3 Па 9 телімдегі сызықтық шығындар Λр 9 = λ 9 9 / d 9 * р Дин9 Λр 9 = 0,03*80*3/0,07 = 688 Па Тізедегі қысым шығындары Λр кол4 = ξ кол4 * р Дин9 6 Λр кол4 = 0,8*3= 63 Па Құбырдың тізеден тармақтануға дейінгі телімдегі қысымның сызықтық шығындары к. р = 9 -' 9 =300-80= 0 м Λр lк-р = λ 9 * к-р / d 9 * р Дин9 Λр lк-р = 0,03*0*3/0,07=749Па Жалпы қысым шығындарды осылай табамыз, ұзындық бойынша және жергілікті кедергілерге шығындарды қосып, қысымның қосынды шығындарын табамыз Λр Σ =774+8+3637++89+48+09+6+99+3+688+63+749 =699Па Бұрын ΛрΣ=680,36 Па табылған болатын (нақтылау мәні, себебі есептеулер саны аз болады). Есептеу қателігі 0,4%-дан кем. Құбырдың үшінші тармағы үшін орташа гидравликалық еңісті мына формула арқылы табамыз i СР = Λр Σ / ρgl = ΛH Σ / l = 680,36 /,47*9,8*0 = 4,964437 немесе 78,(arctg 4,96=78,)
мұнда - l = 7 + 8 + 9 =0+00+300=0м. құбырдың үшінші тармағының жалпы ұзындығы Статикалық және толық қысымдар сызықтарын құру үшін құбырдың үшінші тармағы жергілікті кедергілердің қарапайым суретімен (мысалы, тізе шартты түрде доға түрінде бейнеленеді) белгілі масштабтар бір сызыққа сызылады. Басында толық қысым сызығы салынады. Құбырдың басындағы толық қысымы бастапқы р статикалық қысыен динамикалық қысымның рω 7 / сомасына тең, яғни р 0. = р + рω 7 / = 63,7бар. 7 Ординаталар осі бойынша таңдалған масштабта құбырдың басында. бастапқы толық қысым р 0 салынады (себебі қысымның қо сынды шығындары Λр Σ = 6,8 бар болғандықтан, ординаталар масштабын үлкейту үшін санақ бардан жүргізіледі). / Ысырманың алдындағы толық қысым бастапқыдан 7 ұзындағыдағы / шығындар мөлшеріне кем болады, яғни Λр l7 =7, бар. Бұл қысымды бастапқы толық қысымның сызығында (бастапқы толық қысым арқылы өтетін горизонтальдық сызық ) құбыр арқылы өтетін ордината бойынша сала отырып, ысырманың алдындағы толық қысымды табамыз. Ұзындық бойынша шығындар құбырдың ұзындығына тура пропоционалды болғандықтан, А және В нүктелеріндегі толық қысымдарды түзу сызықпен қосып, ысырмаға дейінгі телімдегі толық қысым сызығын табамыз. Жергілікті шығындар жергілікті кедергілердің жанында шоғырланған, сондықтан ысырмадан кейінгі толық қысымды табу үшін ысырманың алдындағы толық қысымнан ордината бойынша ысырмадағы қысым шығындарын Λр зад =8 деп аламыз. Әрі қарай құру жоғарыда қарастырылғанға тәрізді. Сұйықтың қозғалысында құбырдың ұзындығы бойынша толық қысым әрқашанда кемиді және өсе алмайды, бірдей диаметрлі құбырдың жеке телімдерде толық қысым желілері параллельді болуы керек, өйткені қысым шығындары ұзындықтың бірлігіне бірдей (тең диаметрлі құбырлар үшін гидравликалық үйкеліс коэффициенті динамикалық арыны бірдей ). Толық қысым желісін құрғаннан кейін статикалық желі құрылады. Оны құру үшін жергілікті кедергілердің арасында, құбырдың жеке телімдеріндегі толық қысым желілеріне параллель және олардан динамикалық қысым Р дині шамасына төмен орналастырылған желілер жүргізу керек.
Қорытынды 8 Берілген күрделі құбыр арқылы берілген 40 кг/с жиынтық шығыны кезінде қысым шығындары 4, бар болады, бұл бастапқы қысым р=4,6 бардан екі есе аз. Сондықтан жүйедегі бастапқы қысымды азайтуға болады, немесе өзгермейтін бастапқы қысымда жиынтық шығынды үлкейтуге болады. Ең аз су шығыны үшінші тармақта, бұл оның шығындары шамамен бірдей бірінші және екінші тармақтармен салыстырғанда жоғары гидравликалық кедергісін көрсетеді Сондықтан күрделі құбырдың жиынтық шығындарын азайту үшін, ең алдымен, үшінші тармақтағы шығындарды кеміте беру қажет. 3 Үшінші тармақ үшін толық қысым желісін талдаудан диафрагмадағы және ысырмадағы шығындарды қоспағанда жергілікті шығындар маңызсыз екені көрінеді жіне оларды ұзындық шығындарымен салыстырғанда есепте ескермеуге де болар еді. 4 Ең аз желілік шығындар құбырдың диаметрі 00 болатын l s құбыр телімінде болады, сондықтан егер барлық құбыр 00 диаметрлі құбырдан тұратын болса, үшінші тармақта шығындарды төмендетуге де болар еді.
9 Қолданылған әдебиеттер Киселев П.Г. т.б. Справочник по гадравлическим расчетам.-м.: Энергия, 974. Идельчик И.Е. Справочник по гадравлическим сопротивлениям.- М.Л.: Госэнергоиздат, 96. 3 Альтшуль А.Д., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика.-м.: Стройиздат, 97. 4 Лебедев П.Д., Щукин А.А. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий.-м.: Энергия, 970. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи.-м.: Энергия, 977. 6 Аэродинамический расчет котельных установок. Нормативный метод.- М.-Л.: Госэнергоиздат, 96. 7 Краснощекин Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче.-м.: Энергия, 97.
0 Мазмуны Жалпы әдістемелік нұсқаулар. Курстық жұмыстың мақсаты мен көлемі.3 Курстық жұмысқа тапсырма Есептеу әдістемесі. Кедергі коэффиценттерін есептеу.. Гидравликалық үйкеліс коэффицентін есептеу.. Жергілікті кедергілердің коэффиценттерін есептеу 4 3 Шығарылуы 6 3. Қысымның қосынды шығынының есептелуі кедергінің квадраттық заңы болжауына орай 6 3. Анықталған есептеу 4 Толық және статикалық қысымдарының сызықтарын құру 4 Қорытынды 9 Қолданылған әдебиеттер 0