壓力管路的水力計(jì)算-文庫(kù)吧
2025-04-22 17:39 本頁(yè)面
【正文】 要符合經(jīng)濟(jì)要求，使輸油成本盡可能地節(jié)省。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)， 合理經(jīng)濟(jì)流速 的選擇： 油田內(nèi)部或庫(kù)內(nèi)管線： 1～ 2 m/s 外輸管線： 1～ 3 m/s 14 第 5章 壓力管路的水力計(jì)算 設(shè)計(jì)管徑的步驟大致如下： ① 根據(jù)設(shè)計(jì)流量，在適宜的流速范圍內(nèi)選擇幾種不同的管徑； ② 按照所選管徑算出實(shí)際流速； ③ 根據(jù)實(shí)際流速，管徑及油品粘度計(jì)算雷諾數(shù)，確定流態(tài)，進(jìn)而計(jì)算水頭損失； ④ 由總水頭損失及壓降確定泵的揚(yáng)程、功率，從而算出每年 動(dòng)力消耗費(fèi)用 ，（如圖曲線①）； ⑤ 計(jì)算 全部設(shè)備管線投資及每年的管理、保養(yǎng)等費(fèi)用 ，（如圖曲線②）； ⑥ 把選用不同管徑時(shí)，每年所需各種費(fèi)用全部開(kāi)支一一算出； ⑦ 以管徑 d為橫坐標(biāo)，年費(fèi)用為縱坐標(biāo)，繪成曲線， 曲線③表示兩種費(fèi)用總和與直徑 d的關(guān)系。取曲線③最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的直徑 dm即為經(jīng)濟(jì)直徑。 這里， dm為最優(yōu)，但是考慮將來(lái)的發(fā)展，取 d＞ dm即可。 15 第 5章 壓力管路的水力計(jì)算 串聯(lián)和并聯(lián)管路 ? 串聯(lián)管路 定義 ：由不同管徑的簡(jiǎn)單管路順次聯(lián)接而成的管路。 16 第 5章 壓力管路的水力計(jì)算 水力特點(diǎn)： ① 各聯(lián)結(jié)點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）處流量出入平衡 ，即進(jìn)入節(jié)點(diǎn)的總流量等于流出節(jié)點(diǎn)的總流量。如果流入節(jié)點(diǎn)的流量為正，流出節(jié)點(diǎn)的流量為負(fù)，則可寫成： 0? ?iQ它反映了 連續(xù)性原理 ② 全線總水頭損失為各分段水頭損失之和 。 fnfff hhhh i ????? ?21它反映了 能量守恒原理 。 17 第 5章 壓力管路的水力計(jì)算 ? 并聯(lián)管路 定義 ：自一點(diǎn)分離而又匯合到另一點(diǎn)處的兩條或兩條以上的管路。 條件 ：在節(jié)點(diǎn) A處，滿足： 各管的壓強(qiáng)相同： 各管的位置水頭相同： AnAA ppp ??? ?21AnAA zzz ??? ?2118 第 5章 壓力管路的水力計(jì)算 水力特點(diǎn)： ① 進(jìn)入各并聯(lián)管的總流量等于流出各并聯(lián)管的流量之和 ，即 ② 不同并聯(lián)管段從 A→ B單位重量液體的能量損失相同 ，即： ?? ifnffff A B hhhhh i ????? ?2119 第 5章 壓力管路的水力計(jì)算 ? 串聯(lián)管路在多數(shù)情況下都是在流量已知的情況下，按合理流速來(lái)選擇管徑，然后按第一類問(wèn)題求解，比較簡(jiǎn)單。 ? 并聯(lián)管路則涉及各條管線的流量分配問(wèn)題，即使總流量已知，但因各條管線流量不確定，使得其計(jì)算變?yōu)榈诙悊?wèn)題，必須采用試算法。 ? 串聯(lián)和并聯(lián)管路的水力計(jì)算 20 第 5章 壓力管路的水力計(jì)算 并聯(lián)管路的水力計(jì)算： 設(shè)已知： Q， d d … 、 dn， l l … 、 ln 求： Q1， Q2， … ， Qn， hfAB＝？ 解 ：設(shè)各管流態(tài)不同（流態(tài)試算法） 111511211 mmmf dlQh???? ??222522222 mmmf dlQh???? ????nnnmnnmmnnf dlQh???? 52 ??21 第 5章 壓力管路的水力計(jì)算 ∴ 212151522122211212???? ????????llddmmmmmm313151532123311313???? ????????llddmmmmmm??nnmmmmnmmnllddnnn???? 11515212 111???? ????∵ n ???? ?21∴ 1131211 n????? ?(a) (b) 22 第 5章 壓力管路的水力計(jì)算 如果 Q1求出來(lái)，則 Q Q … 、 Qn即可得到。 又對(duì) 1管，有： 111511211 mmmf dlQh???? ??由上 (a)、 (b)、 (c)三式解出 n+1個(gè)未知數(shù)。 (c) 校核流態(tài)： 由 Q1 → V1 → Re 1 → 定出流態(tài)（與假設(shè)相同時(shí)， Q1為所求） Q2 → V2→ Re 2 → 定出流態(tài)（與假設(shè)相同時(shí)， Q2為所求） …… Qn → Vn→ Re n → 定出流態(tài)（與假設(shè)相同時(shí)， Qn為所求） 所以， Q Q Q … 、 Qn、 hf 均求出。 23 第 5章 壓力管路的水力計(jì)算 當(dāng)各管的流態(tài)相同時(shí)， ?1＝ ?2＝ … ＝ ?n， m1＝ m2＝ … ＝ mn，更為簡(jiǎn)單。 (a)式可得到簡(jiǎn)化，用上法可求出 Q Q Q … 、 Qn、 hf 。 24 第 5章 壓力管路的水力計(jì)算 分支管路 定義 ：從一根總管分支出幾根支管后不再匯合的管路。 ? 分支管路的形式 從一處送往多處 ： 從多處匯集到一處： 25 第 5章 壓力管路的水力計(jì)算 ? 分支管路的水力特點(diǎn) 分支管路相當(dāng)于串聯(lián)管路的復(fù)雜情況， 它具備串聯(lián)管路的兩個(gè)特點(diǎn)。 節(jié)點(diǎn)處： 0? ?iQ沿串聯(lián)線上： ?? iff hh26 第 5章 壓力管路的水力計(jì)算 例題 1： 某水罐 1液面高度位于地平面以上 60m，通過(guò)分支管把水引向高于地平面15m和 30m的水罐 2和水罐 3，假設(shè) l1＝ l2＝ l3＝ 2500m， d1＝ d2＝ d3＝ ，各管的沿程阻力系數(shù)均為 ，試求引入每一水罐的流量。 解： 由已知條件，本題可列為長(zhǎng)管計(jì)算問(wèn)題，局部損失忽略。 1和 2罐之間應(yīng)用伯諾利方程： gVdlgVdlzz222222211121 ?? ???代入各已知數(shù)值，得： 27 第 5章 壓力管路的水力計(jì)算 2221?????????VV∴ 221 ?? VV（ 1） 1和 3罐之間應(yīng)用伯諾利方程： gVdlgVdlzz222333211131 ?? ??? 23
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