Расчет оптимального диаметра трубопровода
Из двух значений, определенных по формулам , выбирают большее.
Расчет внутреннего диаметра трубы ведется прежде всего из условия обеспечения допустимой скорости потока: d = √(4Q/3,14V) , где Q – расход перекачиваемой жидкости, м3/с; d – диаметр трубопровода, м; V – скорость потока, м/с.
На практике для расчета оптимального диаметра трубопровода используют значения оптимальных скоростей перекачиваемой среды, составленных на опытных данных:
| Перекачиваемая среда | Оптимальная скорость в трубопроводе, м/с | ||
|---|---|---|---|
| ЖИДКОСТИ | Движение самотеком: | ||
| Вязкие жидкости | 0,1 – 0,5 | ||
| Маловязкие жидкости | 0,5 – 1 | ||
| Перекачивание насосом: | |||
| Всасывающий трубопровод | 0,8 – 2 | ||
| Нагнетательный трубопровод | 1,5 – 3 | ||
| ГАЗЫ | Естественная тяга | 2 – 4 | |
| Малое давление (вентиляторы) | 4 – 15 | ||
| Большое давление (компрессор) | 15 – 25 | ||
| ПАРЫ | Перегретые | 30 – 50 | |
| Насыщенные пары при давлении: | |||
| Более 105 Па | 15 – 25 | ||
| (1-0,5)·105 Па | 20 – 40 | ||
| (0,5-0,2)·105 Па | 40 – 60 | ||
| (0,2-0,05)·105 Па | 60 – 75 | ||
В гидравлических системах, предназначенных для работы в стабильных температурных условиях, рекомендуются жидкости с вязкостью:
(20–40)×10-6 м2/с при давлении до 10 МПа;
(40–60)×10-5 м2/с – при давлении до 20 МПа
(110–175)×10-5 м2/с – при давлении 50–60 МПа.
В напорной гидролинии допускаются скорости
3 м/с при давлении 20 МПа
5 м/с при давлении 10 МПа.
На коротких участках длиною менее 100×dв скорость потока допускается до 7–10 м/с.
Внутренний диаметр трубы, исходя из условия критерия Рейнольдса определяется по формуле при температуре 323 К (50°С) d=4*Q/(3,14*Re*v) где Q-расход жидкости:м3/c, v-кинематическая вязкость:м2/с, Re - критерий Рейнольдса
Re<2000 - ламинарное течение
2000<Re<4000 -переходной режим
Re>4000 -турбулентное течение
Таблица зависимости кинематической вязкости от температуры.
