Рассмотрим расчет простого трубопровода, решая задачу первого типа. Пусть простой трубопровод постоянного сечения имеет прямые участки суммарной длиной ℓ и диаметром d, а также несколько местных сопротивлений (рис. 37). Насос подает жидкость
в резервуар, на свободной поверхности которого
поддерживается избыточное
Рис. 37.Принципиальная схема давление р2изб,т.е. давление
простого трубопровода в сечении 2 – 2 составляет p2 = р2изб + pатм.
Аналогично давление в сечении 1 – 1 равно p1 = р1изб + pатм.
Таким образом, здесь решается задача первого типа, в которой определяется требуемый напор Hтр = р1изб./ ρg.
Выбираем плоскость сравнения 0 – 0 и записываем уравнение Бернулли относительно сечений 1 - 1 и 2 - 2. Считаем, что трубопровод длинный и работает в области шероховатых труб (т.е. имеется возможность использовать метод расходных характеристик), а также пренебрегаем скоростным напором в сечении 2 – 2 (поскольку площадь входного сечения в резервуар много больше площади сечения магистральной трубы, а в соответствии с уравнением неразрывности υ1 / υ2 = S2 / S1 → υ1 << υ2):
Поскольку и , после соответствующих подстановок и сокращений и с учетом того, что Hтр = р1изб / ρg, находим:
Сумма двух первых членов правой части полученного уравнения представляет собой статический напор.
Иногда расход заранее неизвестен, тогда полученное уравнение может быть выражено в виде функции:
Hтр= Hст+ A· Q2,
где Hст =
А =
Рис. 38. Зависимость требуемого напора Hтр. от расхода Q. для простого трубопровода
Величина Aявляется постоянной для данного трубопровода. Зависимость требуемого напора от расхода называют характеристикой трубопровода (сети) и часто выражают графически (рис. 38). Зная Hтр и Q, можно произвести подбор насоса, обеспечивающего работу трубопровода при заданном р2изб.