Трубопроводы с равномерно распределенным путевым расходом.
Это такие трубопроводы, в которых вдоль всего пути расход
Расход в сечении А (рис. )
Схема к расчету трубопровода с путевым расходом
где QТ — транзитный расход; Qn — путевой расход.
Отношение путевого расхода Qn к длине трубопровода l называют удельным расходом q.
Расход в произвольном сечении С, расположенном на расстоянии х от начального сечения А,
Потери напора при QT ¹ 0:
Рассмотрим трубопровод постоянного диаметра, у которого расход непрерывно изменяется по его длине. Это вызвано тем, что кроме транзитного расхода существует путевой расход. Объемный расход по длине участка с путевым отбором будет переменным:
На участке АВ, где имеется непрерывный путевой расход, определим потери напора в трубопроводе (см. рис. ). Обозначим расходы: транзитный QT, путевой Qn и удельный q. Отношение путевого расхода к длине трубопровода (удельный расход) q = Qn/l. Под удельным расходом q понимают количество Жидкости, отдаваемой на сторону через отверстия в каждой единице длины трубопровода.
Из схемы видно, что расход в сечении А
С течением времени расход постепенно уменьшается и становится равным QT в сечении В, а в произвольном сечении С расположенном на расстоянии х от начального сечения А расход жидкости
Потери напора по длине в трубопроводе для квадратичной области турбулентного режима
Если на участке АВ будет отобран весь расход, т. е. отсутствует транзитный расход (QT = 0), то потери напора по длине в данном частном случае примут вид формулы, которая носит название формулы Дюпуи:
В случае расчета трубопроводов с путевым расходом с достаточной степенью точности Qп2 /3 можно заменить членом Qп2 /4. Тогда
Расчетный расход на участке АВ
Анализ этой формулы показывает, что путевой расход Qп эквивалентен транзитному расходу и зависит от степени равномерности отбора жидкости по длине трубопровода.
Сложные трубопроводы. Такой трубопровод имеет разветвленные участки, состоящие из нескольких труб (ветвей), между которыми распределяется жидкость, поступающая в трубопровод из питателей. Сечения трубопроводов, в которых смыкаются несколько ветвей, называют узлами.
Расчет сложных трубопроводов можно разделить на три основные группы, когда задачей его является определение:
1) размеров труб по заданным в них расходам и перепадам напоров в питателях и приемниках;
2) перепадов напоров в питателях и приемниках по заданным расходам в трубах заданных размеров;
3) расходов в трубах заданных размеров по известным перепадам напоров.
При расчете сложных трубопроводов составляют систем уравнений, которая устанавливает функциональные связи между параметрами, характеризующими потоки жидкости в трубах, т.е. между размерами труб, расходами жидкости и напорами. Эта система состоит из уравнений баланса расходов для каждого узла и уравнений баланса напоров (уравнений Бернулли) для каждой ветви трубопровода.