I. Расчет короткого трубопровода Расчет скорости потоков в трубопроводах

1. Расчет скорости и диаметра

Из формулы расхода выражаем диаметр трубы:

, 
 
где Q - расход, S - площадь сечения, V - скорость всасывания.
V_{всасывания} может быть от 0.6 2 м/с
Возьмем V = 1.5 м/с, тогда диаметр равен:

 
Берем близкий по значению диаметр d=100 мм

 
2. Расчетная высота установки насоса

Составляем уравнение Бернулли для двух сечений, приняв плоскость сравнения на уровне свободной поверхности жидкости в питающем резервуаре:

 
где ∆h - потери напора.
z₁=z_н, т.к. высота z₂ соответствует высоте насоса.
V₁=0, т.к. на сечении 1-1 отсутствует движение жидкости.
V₂=V, т.к. скорость воды в трубопроводе постоянна.
α₁=α₂=1 принимаем коэффициент Кориолиса за единицу.
p₁=p_атм, т.к. на сечении 1-1 только атмосферное давление.
z₁=0, т.к. на сечении 1-1 нулевая отметка высоты.
Получим


 
где потери напора ∆h на участке трубопровода от сечения I-I и II-IIдлинойl вычисляется:


 
Для определения режима жидкости вычисляем число Рейнольдса. Коэффициент кинематической вязкости воды при температуре t = 50⁰C, равен  = 0.556 ∙ 10^-6

 
Тогда значение критической зоны турбулентности

 
Трубопровод работает в переходном режиме. λ рассчитывается по формуле Альтшуля:


Подставляем значения и находим потери напора.
Давление насыщенного водяного пара перекачиваемой жидкости р_{н. п} (табл.) _t=50=1221 Па;
Атмосферное давление p_атм (Иркутск) = 95673 Па;


 
3. Расчет кавитационного запаса

Поскольку кавитация приводит к быстрому разрушению материала рабочих колес и ненормальной работе насосов, разрежение в насосе не должно превышать определённого предела, обеспечивающего отсутствие кавитации.

Значение кавитационного запаса ∆h_кав вычисляется:


Тогда, предельная теоретическая высота установки центробежного насоса с учетом запаса, обеспечивающего кавитации, равна