Гидравлическое сопротивление трубопроводов. Методика их расчета

При проектировании промысловых трубопроводов основной задачей является оценка потерь напора (м) или давления (Па) на преодоление гидравлических сопротивлений, возникающих при движении реаль­ных жидкостей и газов. Потери давления зависят от диаметра трубопровода, состояния его внутренней по­верхности стенок (гладкие, шероховатые), количества прокачиваемой жидкости и ее физических свойств (вязкости и плотности) и определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:

где ΔР - перепад давления, обусловленный трением. Па; h - потери напора на трение, м; 1 и D -соответственно длина трубопровода и его внутренний диаметр, м; v - средняя скорость жидкости, м/с; g -ускорение свободного падения, м/с²; р - плотность жидкости, кг/м³; - коэффициент гидравлического со­противления, зависящий от режима движения жидкости и относительной шероховатости внутренней стенки трубы.

Режим движения жидкости в трубопроводе характеризуется параметром Рейнольдса:

где Gv - объемный расход жидкости, м³/с; v - кинематическая вязкость жидкости, м³/с; р - дина­мическая вязкость жидкости, Па*с.

Если течение жидкости в трубе ламинарное (Re < 2320), то коэффициент гидравлического сопротив­ления определяется по формуле Стокса: Х = 64/Re и не зависит от шероховатости стенок трубы.

При турбулентном режиме течения жидкости, когда Re. 2320, для определения ^ имеется целый ряд полуэмпирических формул. Наиболее применима формула Блазиуса, дающая достоверные показатели:

А. = 0,3164/Re⁰-²⁵