Tinh toan thuy luc duong ong

TÍNH TOÁN THUỶ ĐỘNG LỰC ĐƯỜNG ỐNG... Phân loại: • Theo quan điểm thủy lực: đường ống dài và đường ống ngắn - đường ống dài là đường ống có tổn thất năng lượng cục bộ chiếm không quá 5

Trang 1

TÍNH TOÁN THUỶ ĐỘNG LỰC ĐƯỜNG ỐNG

Trang 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG

I Phân loại:

• Theo quan điểm thủy lực: đường ống dài và

đường ống ngắn

- đường ống dài là đường ống có tổn thất

năng lượng cục bộ chiếm không quá 5  10% trong toàn bộ tổn thất năng lượng

- đường ống ngắn có năng lượng cục bộ lớn hơn 10% trong toàn bộ tổn thất năng lượng

Trang 3

Cách 1: Sử dụng phương trình Bernoulli

Phương trình Bernoulli cho dòng chảy:

- cột áp cuối ống

•

2 tb1

2 2 2 2

2

2 1 1 1

2g

v α γ

p z

2g

v α γ

p

2g

v α γ

p z

H

2 2 1 1

1

1   

2g

v α γ

p z

H

2 2 2 2

2

2   

2 1 2

1 - H H

Trang 4

Cách 2: Phương pháp hệ số đặc trưng lưu lượng K

• Tổn thất năng lượng ống dài chủ yếu là tổn thất dọc

đường:

Trong đó: J - độ dốc thủy lực;

l - chiều dài của ống Công thức Sêzi:

Trong đó: Rh - bán kính thủy lực;

- hệ số Sêzi;

n - độ nhám tương đối;

y - hệ số phụ thuộc Rh và n

J.l h

h

y

4

D n

1













Trang 5

Lưu lượng qua ống sẽ là:

Ký hiệu:

của lưu lượng và có giá trị bằng lưu lượng qua mặt cắt ướt của dòng chảy khi độ dốc thủy lực J

= 1

Q = C R J h S

K=S.C Rh

Q=K J

Trang 6

Độ dốc thủy lực J:

Lưu ý: Phương pháp hệ số đặc trưng lưu lượng chỉ sử dụng cho dòng chảy ở khu vực chảy rối thành nhám hoàn toàn (khu vực bình phương sức cản)

2 2

K

2 2

d

Q

K



Trang 7

Tính toán đường ống đơn giản.

Xét hệ thống đường ống dài:

TÍNH TOÁN THUỶ LỰC ĐƯỜNG ỐNG

pa

I

H

II

II (1)

(2)

l, D

Hình 8-1 I

Trang 8

- phương trình Bécnuli mặt (I) – (II) , (II) làm chuẩn:

Với

Phương trình này liên hệ tất cả các thông số của đường ống dài đơn giản, cột áp H, độ

dài l, lưu lượng Q và đường kính D.

l

2

K

Q

H 

l

H K

Q

Trang 9

Tính toán đường ống phức tạp

a Hệ thống nối tiếp

Đặc điểm thủy lực của hệ thống:

Q1 = Q2 = = Qi = = Q

Hd, Hc - cột áp đầu ống và cuối ống

Hi - độ chênh cột áp giữa đầu và cuối

từng đoạn đường ống

m - số đoạn ống đơn giản

Q1

3 a)

b)

di m

l i

i c



Trang 10

Trường hợp dọc theo đường ống có nút tháo chất lỏng:

Nếu sử dụng phương pháp hệ số K:



















l m

l k

tk m

t t

Q Q

QQ11 2 1 3 1 2

3 a)

b)

2

2 1

n

i

l

K



2 1

n

i

H Q

l K





Trang 11

b Hệ thống ống song song:

Nếu sử dụng phương pháp hệ số K:

,…

I

IV

a

b

c

c a

b 3

1

H

l

n

H

l



i

K

l

 

   

 

 

Trang 12

c Đường ống phân phối liên tục:

q – lưu lượng trên một đơn vị chiều dài

Qv – lưu lượng khi vào đoạn l

Qr - lưu lượng khi ra khỏi đoạn l

Qff - lưu lượng phân phối trên toàn chiều dài l

Tại điểm M cách đầu đoạn l một khoảng x:

v

ff

Q

l

M

x dx

q

ff

    

Trang 13

c Đường ống phân phối liên tục:

Tổn thất dh trên đoạn dx vô cùng nhỏ

v

ff

Q

l

M

x dx

q

2

8





2 2

0

8

3

l

ff

Q l

gd





Trang 14

Nếu sử dụng phương pháp hệ số đặc trưng lưu lượng K

Để đơn giản ta lấy:

lưu lượng tính toán

2 2

1

.

M

x

dh Q Q Q dx

2

2 0

1

.

l

x

H Q Q Q dx

    



2 2

2

1

3

ff

Q

K

2 r 0,55 ff

l

K

 

0,55

Q  Q  Q

2 2

tt

Q

K



Trang 15

d Hệ thống phân nhánh hở:

Q8

4

5

6

7

8

Q5

8 3 3

2 2

1 8

3

8 3 d 3

2

3 2 d 2

1

2

1

d

l l

l

H l

h l

h







Trang 16

HIỆN TƯỢNG VA ĐẬP THUỶ LỰC TRONG ĐƯỜNG

ỐNG

1 Hiện tượng:

- Va đập thủy lực trong đường ống là hiện tượng thay đổi đột ngột áp suất trong đó do sự thay đổi vận tốc chuyển động của chất lỏng trong ống một cách đột ngột

- Va đập thủy lực xảy ra khi ta đóng khóa nhanh, khi dừng tuabin, dừng bơm đột ngột

- Va đập thủy lực cũng có thể xảy ra khi mở khóa nhanh

- Nguyên nhân của việc tăng hay giảm áp suất trong va đập thủy lực là do quán tính của khối chất lỏng chuyển động trong ống

Trang 17

H =const

K

2 Công thức tính toán

ỐNG

D A

B C

V v1 = v + v

2 ( r + r )

x = a t

Trang 18

Định lý biến thiên động lượng áp dụng cho khối chất lỏng chứa trong CBAD :

Trong đó : F = pS; m = Sx

Khi đóng khóa đột ngột và kín hoàn toàn:

ỐNG

) v v

( t

x









F.t = m.v

p = p1 - p = .a (v-v1)

p = .av

Trang 19

- khi va đập thủy lực dương, gián tiếp có thể dùng công thức:

ỐNG

3

l

Δ p = ρ a v

a t -l

khi t3 = , nghĩa là khi đóng khóa rất chậm, p = 0 và

sẽ không xảy ra va đập thủy lực:

- Khi va đập thủy lực âm, gián tiếp có thể dùng công

thức:

H 1

2















trong đó:

3

gHt

l.v

θ 

- trọng lượng riêng của chất lỏng;

g - gia tốc trọng trường

γ

Định dạng
Số trang	19
Dung lượng	1,33 MB