Skysčių mechanikos pagrindai

 1. Vamzdžių charatketistikos. Pagal medz. vamzdžiai skirstomi: 1. metaliniai: plieniniai, ketiniai, spalvotųjų metalu. 2. plastmasiniai: polivinilchloridiniai (PVC) ir polietileniniai (PE). 3. gelžbetoniniai 4. kt. Medz.. pagal gaminimo buda plieniniai vamzdžiai skirstomi i: 1. vandens – duju 6 – 150mm. 2. besiūlius šaltai formuotus, 25 – 100mm. 3. su issilgine siule 25 – 1400mm. 4. kitos paskirties vamzdius. Plieniniai vamzdžiai atlaiko1,6-3,5 MPa. Ketiniai atlaiko 2,3-6,4 MPa. Plastmasiniai vamzdžiai atlaiko 0,32-1,6 MPa darbinį slėgį. Gelžbetoniniai vamzdžiai atlaiko 0,5-1,5 MPa darbinį slėgį. Vamzdi apibudina jo skersmuo. Yra 5 vamzdzio skersmenys: išorinis d, vidinis d, vardinis d, skaičiuojamasis d ir ekonomiškai naudingiausias d skersmuo. Isorini vamzdžio skersmenį reikia žinoti sujungiant ivairiu markiu vamzdžius. Pagal ji parenkami flanšai ir sujungimo movos. Vidinis d = d - 2 ir skaiciujamasis skersmenys naudojami atliekant hidraulini vamzdziu skaičiavimą. Vardinio skersmens d terminas vartojamas vamzdžiui apibudinti medžiagų specifikacijoje. Butina nurodyti standartą, vamzdžio marke ir slėgio klase. Vamzdžiai apibudinami užrašant isorini skersmenį ir sieneles stori. Parinkus ekonomiškai naudingiausia vamzdziu skersmenį, pratekant skaičiuojamajam debitui, bendramates išlaidos buna mažiausios. Ekonomiškai naudingiausias skersmuo nustatomas pagal ribinius debitus ar leistinus tekėjimo greičius. 2. Vamzdynai. Paprastu vamzdziu arba ruozu vadiname pastovaus skersmesn vamzdi be atsisakojimu. Ruoze tekejimas yra tolyginis, ir galima taikyti visas hidraulinio skaiciavimo lygtis. Vamzdynu vadiname ivairiais budais sujungtu skirtingo skersmens ar atsisakojimus turinciu vamzdziu sistema. Bendrasis ruozu sujungimo taskas vadinamas mazgu. Vamzdynuose vamzdziai gali buti jungiami nuosekliai arba lygiagreciai. Nuosekliai sujungtu vamzdziu be atsisakojimu sistema vadinama paprastuoju nuosekliai sujungtu tinklu. Debitas per visa vamzdyno ilgi yra vienodas (Q = const.), o hidrauliniai nuostoliai lygus atskiru ruozu hidrauliniu nuostoliu sumai. , cia - hidrauliniai nuostoliai ruoze. Nuosekliai sujungtas tinkles su atsisakojimais vad sakotuoju. Tinkles susideda is pagr magistrales ir atsaku. Paprastoji atsaka susideda is vieno ruozo, o sudetine – is keliu ruozu. Lygiagreciai sujungtu atsaku, kurios neturi atsisakojimu, sistema vadinama junginiu. Junginio atsaku pradiniai ir galiniai mazgai sutampa. Junginiu ir atsakomis teka teka pastovus debitai (Q = const.). hidrauliniai nuostoliai atsakose lygus, o sistemos debitas lygus atsaku debitu sumai. Nuosekliai sujungtu ruozu grandine, kurios pradinis ir galinis mazgai sutampa, sudaro uzdaraji kontura. Konturas vad paprastuoju ziedu, jeijgu, pasalinus bent viena ruoza, jis virsta sakotuoju tinklu. 3. Kirchhofo desniai. Pirmas Kirchhofo desnis – pagal tekmes vientisumo desni, kieki I mazga iteka, tiek ir isteka: . I mazga itekanti debita laikome teigiamu, o istekanti – neigiamu. Jeijgu skaiciuojant gaunama neigiama skaiciavimo reiksme, vadinasi, debitas iteka i mazga. , cia - ruozo debitas; - likusiu debitu suma. Jeigu skaiciuojant gaunama neigiama rezultato reiksme, vadinasi, debitas iteka i mazga. Antras Kirchhofo desnis – kuomet turime uzdaraji kontura, ziedo pradinis ir galinis mazgai sutampa, ju pjiezometriniai auksciai yra vienodi, ir algebrine hidrauliniu nuostoliu suma ziede lygi nuliui. , , cia - hidrauliniai nuostoliai ziedo ruoze; - slegio nuostoliai ruoze. 3.1. Pagrindinės hidraulinio skaičiavimo lygtys. Atliekant hidraulinius skaiciavimus,naudojami mases pastovumo ir energijos tvarumo desniai bei hidrauliniu nuostoliu skaiciavimo Darsi ir Veisbacho formules. Nagrinejamuju sistemu mase yra pastovi, t.y. itekancios ir istekancios mases kiekiai yra vienodi. Mases kiekis, pratekantis per laiko vieneta, vadinamas mases debitu Qm [kg/s]. . Vidutine mases debito reiksme: Cia, V-turis,v-vidutinis greitis, A-skerspjuvio plotas. Kai skyscio tankis pastovus (ρ=const), skaiciavimuose naudojamas turio debitas Q,[m3/s]. . Skysciams energijos tvarumo desnis uzrasomas Bernulio lygtimi. Vartojamos (1) geometrine ir (2) slegine lygties israiskos: Geometrine Bernulio lygties forma naudojama vandentiekio tinklams skaiciuoti. Sildymo ir vedinimo sistemu bei dujotiekio skaiciavimams naudojama slegine israiska. Lyginamaja potencine skyscio energija isreiskia pjezometrinis aukstis Hp: . Atliekant praktinius skaiciavimus, greicio auskciai neivertinami,nes yra mazi. Tuomet Bernulio lygtis: Hp1=Hp2+hw. Hidraulinius nuostolius sudaro kelio ir vietiniai nuostoliai: hw=hL+hv. Δpw=ΔpL+Δpν. Hidrauliniai kelio nuostoliai skaiciuojami pagal Darsi ir Veisbacho formule: . Nuostoliai vietinese kliutyse skaiciuojami pagal Veisbacho formule: . Cia, λ-hidraulinis trinties koef., Σζ-vietiniu nuostoliu koef. suma. Istacius hidrauliniu nuostoliu reiksmes i (hw) formule: [3]. Istacius greicio reiksme i (hL) lygti gauname: [1.13]. Cia, - lyginamasis hidraulinis kelio pasipriesinimas [s2/m6], K1- koef., ivertinantis nekvadratine kelio nuostoliu priklausomybe nuo greicio (K1=1.0-1.45); S=sl – hidraulinis kelio pasipriesinimas; n – laipsnio rodiklis. Hidrauliskai lygiu vamzdziu pasipreisinimo (III) zonai galima gauti anologiska [3] formule, jeigu λ skaiciuojama is laipsninio tipo formoliu: [1.14], cia c – konstanta, Re - Reinoldso skaicius; v- kinematine klampa [m2/s]; m- laipsnio rodilkis (0.25-0.20). Istacius [1.14] i [1.13], gaunam: . Cia, c1-const; s=f(v) – lyginamasis hidraulinis kelio pasipriesinimas. Jo reiksme priklauso nuo kinematines klampos v ir yra dimensine. Kelio nuostoliai proporcingi vamzdzio ilgiui, todel apskaiciavus hidraulinius nuostolius ilgio vienete galima rasti kelio nuostolius ruoze: hL=il, cia l – ruozo ilgis,i=f(Q,d)- hidraulinis nuolydis. 4. Hidraulinis trinities koeficientas. Skaiciuojant hidraulinius kelio nuostolius, reikia zinoti hidraulines trinities koeficiento reiksmes. reiksme priklauso nuo tekejimo rezimo ir pavirsiaus ekvivalentinio siurkstumo . Tekejimo rezimai, kurie nustatomi pagal reinoldso skaiciu. 1) kai Re 4000, tekejimas turbulentinis (hidrauliskai lygiu vamzdiu zona). 4) kai 10 500 kvadratinio pasipriesinimo zona. Ekvivalentinio siurkstumo reiksmes pateikiamos zinynuose. Tobulejant gamybai, vamzdziu pavirsiaus siurkstumas mazeja. Projektuojant imama dujotekio tinklu vamzdziu = 0,1mm, o sildymo sistemu - = 0,2mm. Mazejant Reinoldso skaiciaus reiksmems, eksperimentines reiksmes staigiai dideja. 5. Vietiniu nuostoliu koeficientu skaiciavimas. Pagr taisykles: 1) vietiniu nuostoliu koeficiento reiksme priklauso nuo kliuties tipo ir tekejimo rezimo. Skaiciuojant reikia aprasyti ir ivertinti visus veiksnius, nuo kuriu priklauso reiksme. 2) Kai tekejimas turbulentinis, vietiniu nuostoliu koeficiento reiksme nepriklauso nuo Re. Esant laminariniam tekejimui, reiskiasi trinities jegos, o mazejant Re, reiksme dideja. 3) Kliutis keicia tekmes greiciu epiūrą. Kartu keiciasi kitu arti esanciu kliūčių aptekėjimo sąlygos ir jų reiksme. Jeigu kliūtys yra arčiau nei l=30d atstumu, reikia įvertinti jų sąveiką. Greta esančios kliūtys vertinamos kaip viena sudėtinė kliūtis. 4) Nuostoliai trišakuose ir keturšakiuose priskiriami ruožui su mažesniu debitu. Vietiniai nuostoliai susideda iš nuostoliu pratakoje ir atšakoje, kurie priskiriami skirtingiems ruožams. Vietinių nuostolių koeficiento dydis priklauso nuo tekėjimo trišakyje schemos bei debitų santykio pratakoje ir atšakoje. Galimos ir neigiamos reiksmės. 5) reikšmė skaičiuojama pagal greitį v už kliūties. , čia d, d2 – ruožo ir kliūties skersmenys. 6. Lyginamųjų slėgio nuostolių metodas. Metodas naudojamas ruožų skersmenims parinkti, kai žinomi slėgio nuostoliai, ir pagal juos skaičiuoti faktiniams slegio nuostoliams. Slėgio nuostoliai ruožo ilgio vienete vad lyginamaisiais slėgio nuostoliais R ir matuojami Pa/m. Tai slegio linijos nuolydis. , , čia - kelio nuostoliai; Pa, l – ruožo ilgis, m; i – hidraulinis nuolydis. Vietiniai nuostoliai įvertinami koeficientu k, kurio reikšmės pateikiamos žinynuose. Lauko tinklams k = 0,05 - 0,15, vidaus tinklams k = 0,25 – 0,60. Kelio nuostoliai apskaičiuojami: , čia - hidrauliniai slėgio nuostoliai, - slėgio nuostoliai vietinėse kliūtyse. Lyginamųjų slėgio nuostolių R reikšmės skaičiuojamos pagal formulę . Kai tankis pastovus, R = f(d, Q). Žinant debito Q ir R reikšmes, iš lentelių parenkamas ruožo skersmuo. Kada žinomos skersmens d ir debito Q reikšmės iš lentelių randamos faktinės R reikšmės. Parenkant linijos ruožų skersmenis, naudojama vidutinė lyginamųjų slėgio nuostolių reikšmė Rvid: , čia - kelio nuostoliai linijoje, l – linijos ilgis. Pagal Rvid ir ruožo debito Q reikšmes iš lentelės parenkamas ruožo skersmuo. Vamzdžių skersmenų reikšmės yra diskretinės, todėl reikalinga skersmens reikšmė gali patekti į intervalo vidurį. Kai linija susideda iš vieno ruožo, imamas skersmuo, kurį atitinka R Rvid, o kitų, kai R 650mm), vidutinius (400

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!