Совместная работа насоса и трубопровода

В координатах расход - напор можно построить характеристику трубопровода, в который насосы подают воду. Чтобы подать воду через трубу длиной L, диаметром D на высоту Z₂ –Z₁ требуется преодолеть:

геометрическую высоту подъема H_г = Z₂ –Z₁;

сопротивление трубопровода, равное сумме потерь напора по длине .

Потери на местные сопротивления .

С учетом того, что V = 4Q/(pD²),

или ,

где .

На графике в координатах Q - H (рис.30) показана характеристика трубопровода.

При совмещении характеристик трубопровода и насоса точка пересечения дает значения подачи (расхода) и напора на выходе воды из насоса (рис.31).

Рис.30. Характеристика Рис.31. Совмещение

трубопровода характеристик насоса и

трубопровода

Аналитические выражения

,

отсюда .

Для расчета характеристики трубопровода необходимо определить величину коэффициента сопротивления λ, которая зависит от свойств жидкости, шероховатости стенок трубопровода и режима течения жидкости:

где V – скорость, м/с;

D – диаметр трубы, м;

A_1, C, m – значения параметров в табл. 2.

Для температур, отличающихся от 10 ⁰С, вводят поправку на изменившуюся кинематическую вязкость n (табл.3):

.

Таблица 2

Значения параметров для расчета коэффициента l

Трубы, покрытие	m	A1	С (t=100)	λ для ориентировоч-ных расчетов
Стальные и чугунные (не новые) V<1,2 м/с V≥ 1,2 м/с	0,3 0,3	0,0179 0,0210	0,867	0,03 или 0,021/D0,3
Трубы с пластмассовым покрытием	0,19	0,011	3,51	0,017
Железобетонные виброгидропрессованные	0,19	0,01574	3,51	0,025
Железобетонные центрифугированные	0,19	0,01385	3,31	0,02

Таблица 3

Зависимость кинематической вязкости воды от температуры

t
nt·106	1,79	1,33	1,03	0,82	0,67

Пример 8. Определить коэффициент сопротивления для трубы с внутренним полимерным покрытием, диаметр D = =0,4 м, расход 0,2 м³/с, температура 30 ⁰С.

Решение. С₃₀ = 3,51·0,82/1,33=2,16;

V = 0,2/(3,14·0,4²/4)=1,59 м/с;

l = 0,011·(1+2,16/1,59)^0,19/0,4^0,19 = 0,0154.

Коэффициенты местных сопротивлений V принимаются по специальным таблицам и формулам. При ориентировочных расчетах допускается величиной ∑V пренебречь, а дополнительные потери напора за счет местных сопротивлений учесть, вводя множитель 1,02...1,06 к величине S.