Методы гидравлического расчета трубопроводов
При гидравлическом расчете трубопроводов определяются их полное сопротивление, внутренние диаметры труб, расходы и скорости рабочей среды, подача и напор механизмов (насосов, вентиляторов). Гидравлический расчет трубопроводов при проектировании судовых систем ведется исходя из двух условий: расходуемый на преодоление гидравлических сопротивлений в трубопроводах и арматуре напор является искомой величиной (чаще всего бывает на практике) и напор — заранее заданная величина. Учитывая первое условие, определяют подачу и напор гидравлического механизма системы. При втором условии находят диаметр трубопровода и параметры движения жидкости в нем.
В гидравлическом расчете наиболее важно проверить достаточность давления всасывания насоса на преодоление сопротивления трубопровода, присоединяемого к всасывающему патрубку насоса. Гидравлический расчет судовой системы является приближенным ввиду погрешностей, заложенных в исходных данных. Кроме того, на достоверность расчета влияют качество монтажа фланцевых соединений, прокладок и чистота сварных швов труб, вызывающих дополнительное сопротивление потоку жидкости.
Трубопроводы систем рассчитывают различными методами. Наибольшее применение получили аналитический метод, метод потерянного напора на единицу длины трубопровода и метод характеристик. Независимо от выбранного метода расчет трубопровода начинают с вычерчивания расчетной схемы и нанесения на нее обслуживающих систему механизмов и арматуры (рис. 6.1 и 6.2). Трубопровод разбивают на отдельные участки (простые трубопроводы), в пределах которых значения расходов и внутренние диаметры труб постоянны. Участки обычно обозначают двумя цифрами: 1—2, 2—3 ..., первая из которых указывает начало, вторая — конец участка по ходу расчета. Около каждого участка на выносной линии показывают диаметр трубы и длину участка, а иногда расход и скорость протекающей жидкости. Кроме того, на схему наносят значения возвышения узловых расчетных точек над плоскостью сравнения.
Рис. 6.1. Расчетная схема простого трубопровода
Рис. 6.2. Расчетные схемы сложного трубопровода: а — к решению задачи с определением напора и расхода среды; б — к решению задачи при известных параметрах среды