Patent RU-2680987-C1 (RU)
Title: Способ определения расходной характеристики гидравлического тракта при турбулентном режиме истечения
Inventor: BEZMENOV VASILIJ SERAFIMOVICH
IPC: G01M9/06
Filed: 2018-03-28
Granted: 2019-03-01
Abstract: Изобретение относится к способам и устройствам, используемым для расчета пропускной способности проектируемых гидравлических трактов транспортных и дозирующих систем в химической, нефтехимической, авиационной, текстильной, лакокрасочной и других отраслях промышленности, в частности узлов транспортирования клеевых составов в сборочных производствах с клеевыми соединениями. Предлагаемый способ реализуется путем проливки модели тракта с проектными конструктивами местных сопротивлений и участков соединительных трубопроводов длиной l≤Lс внутренними диаметрами dводопроводной водой посредством ее многократного порционного дозирования в мерную тару и взвешивания доз на электронных весах при различных величинах действующего напора H, ступенчато изменяемых от максимального (H) до минимального (H) значений и поддерживаемых во время каждой j-й операции проливки (j=l, 2 … n, n≈20 - число проливок в данном цикле измерений) на заданном постоянном уровне, и оперативного последовательного расчета для каждой j-й операции проливки (с помощью электронных таблиц программы «Microsoft Excel») следующих параметров течения: объемного расхода - Q[cм/c]=V/t, соответствующего напору H(где V[cм] - регистрируемый с помощью взвешивания на электронных весах объем дозы, t[c] - время дозирования); скоростей истечения воды из сливного наконечника - v[cм/c]=Q/f, потерь напора - h[cм]=v/2g и чисел Рейнольдса потока - Re=v,d/νна его выходе; скоростей течения - V[cм/c]=v(d/d), чисел Рейнольдса - Re=Vd/ν, коэффициентов трения - λ=0,3164/Reи потерь напора на трение - h[см]=λ(L/d)(d/d)на отдельных участках трубопровода; суммарных потерь напора на трение - h[см]=Σ[h] и на местных сопротивлениях в тракте - h[cм]=H-h-h; суммарных коэффициентов потерь напора на местных сопротивлениях - ξ=2gh/v. Далее в программе «Advanced Grapher» строят график функции ξ=f(Re), проводят ее регрессионный анализ, в результате которого определяется уравнение аппроксимирующей убывающей степенной функцией вида: ξ=a⋅Re(где а и b - коэффициенты аппроксимации), задают ряд значений расхода натурной жидкости с вязкостью v - Q=Q(k=1, 2m) от минимального - Q=Qдо максимального - Q=Qиз заданного диапазона его изменения и последовательно вычисляют для каждого значения k входящие в уравнение Бернулли следующие параметры: скорости истечения жидкости из сливного наконечника - v[cм/c]=Q/f; потери напора - h[cм]=v/2g и числа Рейнольдса потока - Re=vd/ν на его выходе; скорости течения - v[cм/c]=v(d/d), числа Рейнольдса - Re=vd/ν, коэффициенты трения - λ=0,3164/Re(для турбулентного режима течения натурной жидкости) или λ=64/Re(для ламинарного режима) и потери напора на трение - h[cм]=λ(L/d)(d/d)на отдельных участках трубопровода; суммарные потери напора на трение - h[cм]=Σ[h] и на местных сопротивлениях в тракте - h=ξ(v/2g), где ξ=a⋅Re, и расчетные (прогнозируемые) значения располагаемого напора - H=h+h+h,. Технический результат - повышение точности и достоверности определения расчетной расходной характеристики гидравлического тракта при транспортировании по нему жидких продуктов различной вязкости и возможность ее прогнозирования при варьировании заданного диапазона изменения расхода и длины образующих тракт участков трубопроводов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.