Исследование местных сопротивлений при движении нефтесодержащих жидкостей

В настоящее время имеются значительные достижения в области расчета потерь напора на прямых участках трубопровода при равномерном прямолинейном движении жидкостей (Альтшуль). Что касается расчета потерь напора в местных сопротивлениях, то следует отметить наличие недостаточного количества, как теоретических разработок, так и опытных данных. Имеющиеся в литературе данные для расчета местных сопротивлений при движении нефтесодержащих жидкостей не просто недостаточны, а нередко и противоречивы, что влияет на выбор энергетических показателей насосных установок. В таблице 2.1 приведены i; для полностью открытой задвижки.

Т аблица2.1

Местные гидравлические сопротивления при движении вязких нефтесодержащих жидкостей

Литературный

источник

Коэффициент ? при значениях Re

100

500

1000

2000

3000

5000

10 000

Френкель Н.З.

Г идравлика. Госэнергоиздат, 1947

4,0

0,8

0,36

1,1

Альтшуль А.Д. Мс- Местные гидравлические сопротивления при движении вязких жидкостей.

Г остоптехиздат, 1962

0,9

0,3

0,23

0,18

0,17

0,165

0,16

Сатаров Г.В.

К гидравлическому расчту нефтепроводов. 1957

2,5

0,47

0,25

0,3

0,3

0,85

0,6

Богомолов А.И., Константинов Н.М. Примеры гидравлических расчетов. Учебное пособие для автомобильно-дорожных вузов и факультетов. Автотрансиздат, 1962

1,1

0,96

0,62

0,53

0,47

0,42

0,36

Роули (США) - John R., Rowley Y.

The Study of laminar and turbulent flow in pipe fitings. Princeton Engineer, №20, 13, 1953

2,5

4,2

4,0

3,7

3,6

3,4

3,2

Для расчета гидравлических сопротивлений в большинстве случаев используются справочные данные, полученные в основном опытным путем на маловязких жидкостях, которые выражают зависимость коэффициентов местных сопротивлений только от конструктивных особенностей (от отношения площадей сечений, угла поворота). Использование таких данных для расчета трубопроводов, по которым перекачиваются жидкости с большой вязкостью может привести как к экономически наивыгоднейшему решению, и следовательно к перерасходу энергии, так и к нарушению технологических процессов на производстве.

Исследования основных видов местных сопротивлений обвязочных трубопроводов в условиях, близких к производственным, провели Жданов И.А. и Аб- дурашитов С.А. В экспериментах они использовали следующие нефтепродукты: масло автол 6 (v2o = 2,53 * 1СГ4 м2 / с); автол 8 (v2o = 10,76 * 10'4 м2 / с); дизельное селективное масло (v20 - 2,05 * 10'4 м2 / с). Исследования проводились на трубопроводах, длиной 17 м, диаметрами 25 мм, 50 мм, 100 мм. Кинематическую вязкость масел определяли вискозиметром Гепплера.

Зависимость 5; от Re для ретурбента (а); для обратных подъемных клапанов (б). Зависимость 5 от Re для параллельных задвижек ЗОчббк

Рис. 2.5. Зависимость 5; от Re для ретурбента (а); для обратных подъемных клапанов (б). Зависимость 5 от Re для параллельных задвижек ЗОчббк:

  • 1 -dy = 50 мм и 100 мм, п = 0,5; 2 —dy = 50, 80 мм и 100 мм, п = 0,5; 3 - по данным Роули;
  • 4 - по данным Френкеля (в); для обратного поворотного клапана d = 50 мм: клапан обратный поворотный d = 50 мм при v =1,6 см2/с- 1; v = 0,55 см2 /с-2; v = 0,18 см2 / с-3; клапан обратный подъемный d = 50 мм (г)

Для каждой жидкости была снята кривая зависимости кинематического коэффициента вязкости от температуры. Результаты исследований представлены на рисунках 2.5 а, б, в, г. Анализ графиков на рисунке 2.5 г показывает, что при одних и тех же числах Re на ?, обратного поворотного клапана влияет только вязкость жидкости. Это можно объяснить тем, что при одинаковых числах Re более вязкая жидкость имеет большую кинетическую энергию, что обеспечивает больший угол подъема тарелки клапана и соответственно меньшие потери напора.

В результате обработки опытных данных методом наименьших квадратов предложены формулы для определения исследуемых сопротивлений при движении вязких жидкостей:

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >