Оставьте заявку для получения консультации
Подготовка гидравлических расчетов (расчет пропускной способности, расчет свободной мощности и т.д.)
Оставьте заявку для получения консультации по услуге или задайте вопрос
Нажимая «Отправить» вы соглашаетесь с нашей политикой конфиденциальности
Подготовка гидравлических расчетов сетей инженерно-технического обеспечения, определение диаметров проектируемых сетей, параметров реконструкции и модернизации, расчет мощности строящихся канализационных и водопроводных станций, расчет свободной мощности источников теплоснабжения, водоснабжения и водоотведения. В том числе с использованием специальных технических программных комплексов.
Об услуге
Полезная информация о подготовке гидравлических расчетов
Гидравлический расчет — определение параметров движения жидкости при заданной схеме трубопровода с известными конструкционными элементами, либо определение размеров трубопровода, обеспечивающих необходимые параметры движения жидкости.
Гидравлические расчеты в тарифообразовании необходимы для определения диаметров прокладываемых либо реконструируемых трубопроводов, а также расчета мощности циркуляционных насосов. Полученные характеристики в дальнейшем используются при подборе соответствующих материалов и оборудования и дают возможность сделать инженерную систему экономически оптимальной.
Гидравлический расчет при проектировании трубопроводной системы позволяет определить внутренний диаметр труб и падение напора в случае максимальной пропускной способности трубы. При этом обязательным является наличие следующих параметров:
Производя вычисления по формулам, часть заданных величин можно взять из справочной литературы, к которой относятся таблицы для точного расчета пропускной способности, разработанные профессором, доктор технических наук Шевелевым Ф.А. Таблицы содержат значения внутреннего диаметра, удельного сопротивления и другие параметры. Помимо этого, существует таблица приближенных значений скоростей для жидкостей, газа, водяного пара для упрощения работы с определением пропускной способности труб.
Расчетная часть
Расчет диаметра начинается с использования формулы равномерного движения жидкости (уравнение неразрывности):
q = v*ω
Где:
q - расчетный расход
v - экономическая скорость течения
ω - площадь поперечного сечения круглой трубы с диаметром d
Рассчитывается по формуле:
ω = πd² / 4,
где d — внутренний диаметр
отсюда d = √4*q/ v*π
Скорость движения жидкости в трубопроводе принимается равной 1,5-2,5 м/с. Это то значение, которое соответствует оптимальной работе линейной системы.
Потери напора (давления) в напорном трубопроводе находят по формуле Дарси:
h = λ*( L/ d)*( v2/2g)
Где:
g - ускорение свободного падения
L - длина участка трубы
v2/2g - параметр, обозначающий скоростной (динамический) напор
λ - коэффициент гидравлического сопротивления, зависит от режима движения жидкости и степени шероховатости стенок трубы. Шероховатость подразумевает неровность, дефект внутренней поверхности трубопровода и подразделяется на абсолютную и относительную. Абсолютная шероховатость - это высота неровностей.
Относительную шероховатость можно рассчитать по формуле:
ε = е/r,
Шероховатость различна по форме и неравномерна по длине трубы. В связи с этим в расчетах принимается усредненная шероховатость k1 — поправочный коэффициент.
Данная величина зависит от целого ряда моментов: материал труб, длительность эксплуатации системы, различные дефекты в виде коррозии и др. При стальном исполнении трубопровода значение применяется равным 0,1-0,2 мм. В то же время, в иных ситуациях параметр k1 можно взять из таблиц Ф.А. Шевелекова.
В том случае, если длина магистрали невысока, то местные потери напора (давления) в оборудовании насосных станций примерно одинаковы потерям напора по длине труб. Общие потери определяются по формуле:
h = P/ρ*g,
Где:
ρ - плотность среды
Случаются ситуации, когда трубопровод пересекает какое-либо препятствие, например, водные объекты, дороги и др. Тогда используются дюкеры — сооружения, представляющие собой короткие трубы, прокладываемые под преградой. Здесь тоже наблюдается напор жидкости.
Диаметр дюкеров находится по формуле (с учетом, что скорость течения жидкости составляет более 1 м/сек):
h = λ*( L/ d)*( v2/2g),
h = I*L+ Σζ* v2/2g
Где:
ζ - коэффициент местного сопротивления
Разность отметок лотков труб в начале и конце дюкера принимается равной потерям напора.
Местные сопротивления рассчитываются по формуле:
hм = ζ* v2/2g
Движения жидкости бывают ламинарные и турбулентные. Коэффициент hм зависит от турбулентности потока (число Рейнольдса Re). С увеличением турбулентности создаются дополнительные завихрения жидкости, за счет чего величина коэффициента гидравлического сопротивления увеличивается. При Re › 3000 всегда наблюдается турбулентный режим.
Коэффициент гидравлического сопротивления при ламинарном режиме, когда Re ‹ 2300, рассчитывается по формуле:
λ = 64/ Re
В случае квадратичности турбулентного потока ζ будет зависеть от архитектуры линейного объекта: угла изгиба колена, степенью открытия задвижки, наличием обратного клапана. Для выхода из трубы ζ равна 1.
Длинные трубопроводы имеют местные сопротивления порядка 10- 15% на трение hтр. Тогда полные потери:
Н = hтр + Σ hтр ≈ 1,15 hтр
Производя расчеты, выбирается насос, исходя из параметров подачи, напора, действительной производительности.
Гидравлический расчет трубопровода вполне возможно произвести в онлайн-ресурсе, где калькулятор выдаст искомую величину. Для этого достаточно ввести в качестве исходных величин состав труб, их длину и машина выдаст искомые данные (внутренний диаметр, потери напора, расход).
Материал, из которого изготовлены трубы;
—
—
Вид трубы;
—
Производительность;
—
Физико-химические свойства перекачиваемых сред.