Calcul Hidraulic Al Conductelor [PDF]

Zitiervorschau

CALCULUL HIDRAULIC AL CONDUCTELOR •

•

Cel mai raspandit mijloc de transport pentru hidrocarburile fluide il reprezinta conductele. Calculul hidraulic are drept scop dimensionarea conductei, respectiv determinarea diametrului interior minim necesar pentru asigurarea debitului de transport în condiţiile unor presiuni impuse. Valoarea acestui diametru permite alegerea diametrului nominal al conductei din gama curentă de fabricaţie a ţevilor. Punctul de plecare al acestui calcul il constituie ecuaţia:

v12 v 22 1  p1  gz1   2  p2  gz2  p 2 2 •

•

Indicele 1 se refera la sectiunea de intrare in conducta, iar indicele 2 la cea de iesire. Coeficientii Coriolis 1 si 2 au fost introdusi deoarece ecuatia a fost scrisa pentru un curent linear, la care se va face corectia energetica. Cotele z1 si z2 se masoara din centrele sectiunilor respective pina la un plan orizontal care de obicei se considera a fi nivelul marii. Pentru o conducta cu sectiune transversala constanta, vitezele medii v1 si v2 sunt egale. Se obtine:

p1  p 2  p  g  z 2  z1 

•

termenul p inglobeaza atit caderea de presiune longitudinala cat si pierderile locale:

v2 p   2 •

•

n l      .i  i 1  d

unde i reprezinta coeficientii de pierderi locale. Pentru cazul cand nu este posibil ca acestea sa fie neglijate, se introduce lungimea echivalenta , data de expresia:

Se obtine:

d n l e   .i  i 1 v 2 l  le p    2 d

•

In calculele ulterioare se mai presupune ca lungimea le este inclusa in lungimea totala Rezulta:

vm2 l p1  p 2     g  z 2  z1  2 d sau:

p1  p 2 v m 2 l     z 2  z1   g 2g d toate marimile fiind exprimate in unitati de lungime.

Marimea adimensionala

vm2  i 2g d

se numeste panta hidraulica a conductei si reprezinta caderea de presiune (in unitati de lungime) pe unitatea de lungime a conductei.

In loc de viteza medie vm este mai util sa se introduca debitul Q, obtinandu-se astfel formulele:

p1  p 2 

8  Q 2   d

2 5

l    g  z 2  z1 

sau

p1  p 2 8Q 2   2 5 l   z 2  z1   g  gd

Panta hidraulica va fi:

i

fi scrisa sub forma simplificata

8Q 2   g d 2

iar caderea de presiune in lungul conductei poate

5

p1  p 2  i  l   z 2  z1   g

O formula echivalenta se obtine daca se introduce marimea

hp  i  l

sau

d2 k 4

2 gd 

k = modul de debit, rezultand ca i=Q2 / k2

Determinarea coeficientului de rezistenţă hidraulică l





64 Re

0,3164 Re 0, 25

pentru Ree

pentru 3000 < Re < 100000, Blasius – conducte netede d=e

   2,51  2 lg     Re  3,71  d 

1

Pentru Re>3000, Colebrook – conducte partial rugoase

d3000, Nikuradze – conducte rugoase ( d=0 )

e = inaltimea asperitatilor d = grosimea stratului limita laminar

•

CALCULUL GRAFIC AL CONDUCTELOR PENTRU LICHIDE

•

p  p1  g i x  g  z1  z  pentru o lungime x de conducta (x