Как найти число рейнольдса для газа

Число Рейнольдса —
безразмерная величина, характеризующая отношение инерционных сил к силам вязкого трения в вязких жидкостях и газах.

Число Рейнольдса также является критерием подобия течения вязкой жидкости.

Общие сведения

Число Рейнольдса обозначается в физике и инженерных расчетах — Re. Широко применяется при гидравлических и аэродинамических расчетах различных систем.

Число Рейнольдса служит для определения (является критериям) режима движения среды (жидкости или газа) в системе.

Различают несколько режимов движения жидкостей и газа:

    • ламинарный;
    • смешанный (иногда встречается, как критический);
    • турбулентный.

Критерием перехода из одного режима в другой служит критическое значения числа Рейнольдса — Reкр. В расчетах обычно считается, что при Re<Reкр течение происходит в ламинарном режиме, а при Re>Reкр возможно возникновение турбулентности. Смешанный режим обычно относят к турбулентному режиму, как неустойчивая турбулентность.

Для систем трубопроводов с круглыми трубами с очень гладкими стенками критическое значения числа Рейнольдса обычно принимается  Reкр≈ 2100÷2300.

Критическое значения числа Рейнольдса зависит от:

    • от конкретного вида течения (например от формы сечения канала, обтекания шара и т. п.);
    • различных возмущений потока (вызывающих изменение направления и модуля вектора скорости потока, например любые местные сопротивления, шероховатости стенок и т.п.).

На основании числа Рейнольдса и исходя из режима движения жидкости или газа при гидравлическом и аэродинамическом расчете определяется коэффициент гидравлических потерь λ (коэффициент путевых потерь).

Существуют методики расчета числа Рейнольдса, учитывающие в себе все выше указанным зависимости. Например расчет числа Рейнольдса при гидравлическом расчете газопроводов согласно методике СП 42-101-2003, разбивает турбулентный режим движения газа на несколько под режимов учитывающих:

    • режим движения газа (включая смешанный/критический);
    • шероховатость стенки трубы.

Примеры использования числа Рейнольдса в расчетах

    • гидравлический расчет паропровода (калькулятор онлайн);
    • гидравлический расчет трубопровода горячей воды (калькулятор онлайн);
    • гидравлический расчет трубопровода СУГ (калькулятор онлайн);
    • гидравлический расчет газопровода природного газа (методика).

Формулы расчет числа Рейнольдса. Калькуляторы числа Рейнольдса онлайн.

Классическая формула расчета числа Рейнольдса

Re=(u*D)/υ,

где u — характерная скорость, м/с; D — гидравлический диаметр, м; υкинематическая вязкость среды, м2/с.

Результат расчета числа Рейнольдса (Re1)

Формула расчета числа Рейнольдса:

Скачать результат расчета числа Рейнольдса:


Поделится ссылкой на расчет :

Формула расчета числа Рейнольдса через плотность

Re=(ρ*u*D)/η,

где ρ — плотность среды, кг/м3; u — характерная скорость, м/с; D — гидравлический диаметр, м; ηдинамическая вязкость среды, Па·с или кг/(м·с).

Результат расчета числа Рейнольдса (Re2)

Формула расчета числа Рейнольдса:

Скачать результат расчета числа Рейнольдса:


Поделится ссылкой на расчет :

Формула расчета числа Рейнольдса через объемный расход жидкости или газа

Re=(Q*D)/(υ*S),

где Q — объёмный расход потока, м3/с; D — гидравлический диаметр, м; υкинематическая вязкость среды, м2/с; S — площадь сечения канала (например: трубы, воздуховода и т.п), м2.

Результат расчета числа Рейнольдса (Re3)

Формула расчета числа Рейнольдса:

Скачать результат расчета числа Рейнольдса:


Поделится ссылкой на расчет :

Формула расчета числа Рейнольдса природного газа согласно методике СП 42-101-2003 (п.3.28)

Re=(0.0354*Q)/(d*υ),

где Q — объёмный расход газа при нормальных условиях, м3/ч; d — внутренний диаметр газопровода, см; υкинематическая вязкость среды, м2/с.

Результат расчета числа Рейнольдса в газопроводе (Re4)

Формула расчета числа Рейнольдса в газопроводе:

Скачать результат расчета числа Рейнольдса в газопроводе:


Поделится ссылкой на расчет :

Справочные данные для расчета числа Рейнольдса (плотность и вязкость некоторых веществ)

В случае отсутствия нужного вещества или отсутствие данных по выбранному веществу (значение равно «0», «-«), можно указать в комментариях наименование вещества и рекомендуемый источник информации с физическими свойствами.

Видеоматериал по теме «Число Рейнольдса»

Историческая справка

Число названо в честь Осборна Рейнольдса.  Экспериментально установил (1876—1883 гг.) критерий (число Рейнольдса) перехода ламинарного режима движения жидкости, текущей в цилиндрической трубе, в турбулентный режим.

Поделиться ссылкой:

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 июня 2021 года; проверки требуют 7 правок.

Число́ Ре́йнольдса (mathrm{Re}), — безразмерная величина, характеризующая отношение инерционных сил к силам вязкого трения в вязких жидкостях и газах[1].

Число Рейнольдса также является критерием подобия течения вязкой жидкости.

Например, для прямых гладких труб критическое значение критерия Рейнольдса {displaystyle {text{Re}}_{text{кр}}cong 2300}, а движение жидкости при {displaystyle {text{Re}}<{text{Re}}_{text{кр}}} будет устойчивое ламинарное. Движение при условии {displaystyle {text{Re}}>{text{Re}}_{text{кр}}} становится турбулентным (также его называют неустойчивым турбулентным или переходным), а устойчивый турбулентный характер поток жидкости приобретет при {displaystyle {text{Re}}>10^{4}}[2]

Установлено английским физиком Осборном Рейнольдсом (1842—1912) в 1883 году.

Определение[править | править код]

Число Рейнольдса определяется следующими соотношениями:

{mathrm  {Re}}={frac  {rho vD_{Gamma }}{eta }}={frac  {vD_{Gamma }}{nu }}={frac  {QD_{Gamma }}{nu A}},
где rho  — плотность среды, кг/м3;
v — характерная скорость, м/с;
D_{Gamma } — гидравлический диаметр, м;
eta  — динамическая вязкость среды, Па·с или кг/(м·с);
nu  — кинематическая вязкость среды ({displaystyle nu =eta /rho }), м2/с;
Q — объёмный расход потока, м3/с;
A — площадь сечения канала, например, трубы, м2.

Для каждого вида течения существует критическое число Рейнольдса, {displaystyle {text{Re}}_{text{кр}}}, как принято считать, определяет переход от ламинарного течения к турбулентному.

При {displaystyle {text{Re}}<{text{Re}}_{text{кр}}} течение происходит в ламинарном режиме, при {displaystyle {text{Re}}>{text{Re}}_{text{кр}}} возможно возникновение турбулентности.

Критическое значение числа Рейнольдса зависит от конкретного вида течения (например, течение в круглой трубе, обтекание шара и т. п.), различными возмущениями потока, такими как изменение направления и модуля вектора скорости потока, шероховатости стенок, близость местных сужений канала и др. Например, для течения (точнее, для стационарного изотермического потока) жидкости в прямой круглой трубе с очень гладкими стенками {displaystyle {text{Re}}_{text{кр}}simeq 2100ldots 2300}[3].

При значениях Re выше критического и до определённого предела наблюдается переходной (смешанный) режим течения жидкости, когда турбулентное течение более вероятно, но ламинарное в некоторых конкретных случаях тоже наблюдается — так называемая неустойчивая турбулентность. Числу {displaystyle {text{Re}}_{text{кр}}>2300} в трубах соответствует переходной интервал 2300—10000; для примера с течением в тонких плёнках — интервал от 20—120 до 1600.

Для газов {displaystyle {text{Re}}_{text{кр}}} достигается при значительно бо́льших скоростях течения, чем у жидкостей, поскольку у вторых существенно больше кинематическая вязкость (в 10—15 раз).

Критерий назван в честь выдающегося английского физика Осборна Рейнольдса (1842—1912), автора многочисленных пионерских работ по гидродинамике.

Акустическое число Рейнольдса[править | править код]

В акустике пользуются числом Рейнольдса для количественной характеристики соотношения нелинейных и диссипативных членов в уравнении, описывающем распространение волны конечной амплитуды[4]. В этом случае число Рейнольдса принимает следующий вид:

{displaystyle {text{Re}}_{text{a}}={frac {rho c_{0}V}{omega b}},}
где rho  — плотность среды, кг/м3;
V — амплитуда колебательной скорости, м/с;
omega  — круговая частота, рад/с;
c_{0} — скорость звука в среде, м/с;
b — параметр диссипации.

Физический смысл[править | править код]

Число Рейнольдса есть мера отношения сил инерции, действующих в потоке, к силам вязкости. Плотность в числителе выражения {mathrm  {Re}}={frac  {rho vD_{Gamma }}{eta }}={frac  {vD_{Gamma }}{nu }} характеризует инерцию частиц, претерпевающих ускорение, а величина вязкости в знаменателе характеризует склонность жидкости препятствовать такому ускорению.

Также число Рейнольдса можно рассматривать как отношение кинетической энергии жидкости к потерям энергии на характерной длине (ввиду внутреннего трения).

Если у потока число Рейнольдса многократно превышает критическое, то жидкость можно рассматривать как идеальную. В таком случае вязкостью жидкости можно пренебречь, так как толщина пограничного слоя мала по сравнению с характерным размером процесса, то есть силы вязкого трения существенны только в тонком слое, в потоке не наблюдается развитая турбулентность.

Примечания[править | править код]

  1. Монин А. С., Яглом А. М. Статистическая гидромеханика. — М.: Наука, главная редакция физико-математической литературы, 1965. — 640 с.
  2. Основы гидравлики. Глава 6. С. 144. Источник: сайт “Справочник химика 21 века”.
  3. Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике. — М.: «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 1968. — С. 339. — 940 с.
  4. Ультразвук, Советская энциклопедия, М., 1979, с. 303.

Литература[править | править код]

  • Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Изд. 8-е. Химия: Москва, 1971; с. 42 − 43; 118.
  • Дытнерский Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии. Часть 1. Теоретические основы процессов химической технологии. — М.: Химия, 1995. — 400 с. — 6500 экз. — ISBN 5-7245-1006-5.

    Критерий Рейнольдса для газа в верхней и нижней частях колонны соответственно равен  [c.130]

    Движение газа и орошающей жидкости через слой насадки характеризуется критериями Рейнольдса для газа (Rer) и для жидкости (Re ). Критерий R r определяется по формуле (6-101). [c.608]

    Решение. Находим критерий Рейнольдса для газа по формуле (6-101)  [c.611]

    Rep — критерий Рейнольдса для газа  [c.612]

    Критерий Рейнольдса для газа Кбр = 3370 (см. пример 17-3, стр. 611), Диффузионный критерий Прандтля для газа при 25° С определяем по формуле (16-30)  [c.614]

    При умеренных скоростях газа происходит спокойное раздельное течение фаз. В таком режиме эффективная плотность газа Рем = Рг> 3 характер зависимости коэффициента гидравлического трения от числа Рейнольдса для газа [c.141]

    Критерий Рейнольдса для газа [c.157]

    В этих выражениях значения диффузионных критериев Нуссельта и Прандтля, а также критерия Рейнольдса для газа и жидкости определяют по формулам  [c.342]

    Критерий Рейнольдса для газа рассчитывают по действительной скорости газа ш/ и эквивалентному диаметру насадки экв.  [c.395]

    Исследования подвисания на регулярных насадках крупного размера, проведенные Закгеймом [50], показали, что опытные данные в координатах ы>о—U/w приводят к отдельным кривым для каждой насадки. Лучшая корреляция была достигнута [50] в координатах Кег(//4кв.) — ор./4кв. (рис. 136), где R j,—критерий Рейнольдса для газа, соответствующий подвисанию lop.— коэффициент сопротивления орошаемой насадки в автомодельном режиме (стр. 410) с(экв.—эквивалентный диаметр насадки /—высота элемента насадки. [c.424]

    Ясно, что в каждой из систем характер столкновений частиц со стенкой также должен быть одинаков. Барт считает, что это лучше всего достигается в том случае, когда и в модели и в прототипе циркулируют частицы соответствующих размеров из одинакового материала. -Он также делает вывод, что число Рейнольдса для газа играет второстепенную [c.198]

    Не—критерий Рейнольдса для газа (пара)  [c.508]

    Критерий Рейнольдса для газа Rer = 6706 (см. выше). Так как Rer >  [c.239]

    Число Рейнольдса для газа (пара), движущегося через слой насадки, определяют по формуле [c.300]

    Характер зависимости коэффициента гидравлического трения от числа Рейнольдса для газа И /3 [c.539]

    Критерий Рейнольдса для газа в аппаратах с насадкой рассчитывается по эквивалентному диаметру насадки и действительной скорости газа  [c.569]

    Условный критерий Рейнольдса для газа рассчитывается по номинальному размеру насадки и вязкости жидкости  [c.569]

    Величина коэффициента зависит от режима движения газа и является функцией критерия Рейнольдса для газа ReI. Для беспорядочных насадок, в которых пустоты распределены равномерно по всем направлениям (шары, седла), применяют уравнение Эргуна (2.2.13.20)  [c.572]

    Ре,-—критерий Рейнольдса для газа, определяемый по формуле (143)  [c.599]

    Примечание. В формулах приняты следующие обозначения а— коэффициент температуропроводности, м-/ч -Х—коэффициент теплопроводности, Вт/Чм- С) ср-тепло-емкость газа при постоянном давлении, Дж/(кг °С) —средняя движущая сила теплопередачи, °С ДС—движущая спла массопередачи, выраженная в единицах концентрации (кг м , моль/м ) О—количество перенесенной массы, кг р — количество перенесенной теплоты, Дж Г—межфазная поверхность, эквивалентная поверхности теплообмена, м= т—время работы аппарата, с, ч р—плотность, кг/м” О—коэффициент молекулярной диффузии, м/с —общий коэффициент теплоцередачи, Вт/(м °С) а — частный коэффициент теплоотдачи, Вт/(м – С) гОр—линейная скорость потока, м/с I — характерный линейный размер, м —кинематический коэффициент вязкости газа, м с К—общий коэффициент массопередачи, кг/(м- ч) б—коэффициент массопередачи, м/ч [прп теплообмене—кг/(м ч)] —инерционно-вязкостный критерий (видоизмененный критерий Рейнольдса для газа). [c.90]

    Здесь тJ.=wУgd—критерий Фруда для газа, рассчитанный ПО номинальному размеру насадки й Неусл.=ш о< Рг/1 ж—условный критерий Рейнольдса для газа, рассчитанный по размеру й и вязкости жидкости Фж = ра,/рж, Фр= Рр/Рвозд. Рт И рж ПЛОТНОСТИ ВОДЫ И орошающей жидкости р озд и р —плотности воздуха и газа. [c.415]

    Эти уравнения получены при изучении системы вода—воздух, причем здесь Ло—высота светлой жидкости, м ш—доля живого сечения тарелки Reor—критерий Рейнольдса для газа, рассчитанный по скорости газа в отверстиях и диаметру отверстий т. е. [c.517]

    Опыты показали, что а зависит от структуры пенного слоя и определяется критерием Рейнольдса для газа ЙСор, рассчитанным по уравнению (VII-12). Изменение а, ф и п в зависимости от для тарелки с отверстиями диаметром 3,2 мм (живое сечение 5,7%) показано на рис. 179. Как видно из рисунка, в области ячеистой пены а уменьшается с повышением скорости газа (примерно от 1000 до 500 м /м ) вследствие укрупнения пузырьков, а затем возрастает, достигая около 1400 м /м . [c.561]

    При числе Рейнольдса для газа Квг > 500 реншм прохождения газа через слой нерегулярной насадки автомоделей и коэффициент [c.73]

    Коэффициент трения X, в общем случае зависит от критерия Рейнольдса для газа Rer и безразмерного комплекса величин 2LSE f2 j-де — вязкость жидкости ист — ее поверхностное натяжение. Величину X рассчитывают по уравнениям  [c.459]


Справочник химика Том 5 Издание 2 (1966) — [

c.587

,

c.588

]

Справочник химика Изд.2 Том 5 (1966) — [

c.587

,

c.588

]


Расчет числа рейнольдса для газа в трубе

Число Рейнольдса. Введение и описание безразмерного Числа Рейнольдса — с он-лайн калькуляторами.

Число Рейнольдса — это безразмерная характеристика потока жидкости, определенная отношением следующих величин:

  • динамического давления(ρu 2 ) и
  • касательного напряжения (μu / L),

которая может быть выражена следующим образом:

Re = Число Рейнольдса (безразмерное)

ρ= плотность (кг/м 3 , фунт/фут 3 )

u = скорость (м/с,фут/с )

μ = динамическая вязкость (Н*с/м 2 , фунт/с* фут)

L = характеристический размер (м, фут)

ν = кинематическая вязкость (м 2 /с, фут 2 /с)

Для трубопроводов характеристическим размером является гидравлический диаметр . В этом случае число Рейнольдса выражается следующим образом:

dh = гидравлический диаметр (м, фунт)

Число Рейнольдса определяет характер потока: ламинарный, промежуточный или турбулентный.

Поток (в диапазонах, близких к критическим значениям неопределенность разрешается только экспериментом):

    ламинарный , если Re 2 и удельным весом 0.92 течет по 32 миллиметровой трубе со скоростью 2.5 м/с.

Посчитаем плотность, используя удельный вес (плотность):

Теперь вычислим число Рейнольдса, используя уравнение (1):

Re = (920 кг/м 3 ) (2.5 м/с) (32 мм) (10 -3 м/мм) / (0.35 Нс/м 2 )

= 210 (кг м / с 2 )/Н

Калькулятор ниже может быть использован в случае, если известны плотность и абсолютная (динамическая) вязкость жидкости. Он верен для несжимаемых жидкостей (большинство жидкостей несжимаемы).

По умолчанию указаны значения для жидкости плотностью 0.145 фунт/фут 3 , текущей со скоростью 15 фут/с с абсолютной вязкостью 0.00014 фунт/с* фут (можете вводить и метрические величины — следите только за размерностью).

(Возможно, вам потребуется разрешить всплывающие окна для этого сайта)

Калькулятор ниже используется в случае, когда известна кинематическая вязкость жидкости. По умолчанию указаны величины для жидкости с кинематической вязкостью 0.0000235 м 2 /с, текущей по трубе с гидравлическим диаметром 0.02 м со скоростью 2 м/с.

(Возможно, вам потребуется разрешить всплывающие окна для этого сайта)

Число Рейнольдся для трубопроводов в обычных дюймовых (имперских) единицах.

Число Рейнольдса также может быть выражено в обычных дюймовых (имперских) единицах следующим образом:

Re = Число Рейнольдса (безразмерное)

u = скорость (фут/с)

dh = гидравлический диаметр (дюйм)

ν = кинематическая вязкость (сантиСтоксы) (1 сантиСтокс = 10 -6 м 2 /с )

Источник

Расчет числа Рейнольдса

Число Рейнольдса – это безразмерная величина, характеризующая отношение инерционных сил к силам вязкого трения в вязких жидкостях и газах.

Формула расчета числа Рейнольдса:

Re — число Рейнольдса;
p — плотность жидкости в кг/м3;
v — скорость жидкости в трубе в м/с;
d — диаметр трубы в метрах;
n — коэффициент динамической вязкости в Па*с.

Температура воды, С Динамическая вязкость воды, Па*с
0.001787
5 0.001519
10 0.001307
20 0.001002
30 0.000798
40 0.000653
50 0.000547
60 0.000467
70 0.000404
80 0.000355
90 0.000315
100 0.000282

Смотрите также — расчет коэффициента гидравлического сопротивления.

Быстро выполнить эту математическую операцию можно с помощью нашей онлайн программы. Для этого необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку.

На этой странице представлен самый простой онлайн калькулятор расчета числа Рейнольдса по простой математической формуле в зависимости от плотности жидкости, скорости течения, диаметра трубы и коэффициента вязкости. С помощью этой программы вы в один клик сможете рассчитать число Рейнольдса.

Источник

Сопротивление движению газа в трубопроводах слагается из линейных сопротивлений трения и местных сопротивлений: сопротивления трения «работают» на всей протяженности трубопроводов, а местные создаются только в пунктах изменения скоростей и направления движения газа (углы, тройники и т.д.). Подробный гидравлический расчет газопроводов осуществляется по формулам, приведенным в СП 42-101–2003, в которых учтены как режим движения газа, так и коэффициенты гидравлического сопротивления газопроводов. Здесь приводится сокращенный вариант.

Для расчетов внутреннего диаметра газопровода следует воспользоваться формулой:

dp = (626Аρ0Q0/ΔPуд)1/m1

(5.1)

где dp — расчетный диаметр, см; А, m, m1 — коэффициенты, зависящие от категории сети (по давлению) и материала газопровода; Q0 — расчетный расход газа, м3/ч, при нормальных условиях; ΔРуд — удельные потери давления (Па/м для сетей низкого давления)

ΔPуд = ΔPдоп /1,1L 

(5.2)

Здесь ΔРдоп — допустимые потери давления (Па); L — расстояние до самой удаленной точки, м. Коэффициенты А, m, m1 определяются по приведенной ниже таблице.

Внутренний диаметр газопровода принимается из стандартного ряда внутренних диаметров трубопроводов: ближайший больший — для стальных газопроводов и ближайший меньший — для полиэтиленовых.

Расчетные суммарные потери давления газа в газопроводах низкого давления (от источника газоснабжения до наиболее удаленного прибора) принимаются не более 1,80 кПа (в том числе в распределительных газопроводах — 1,20 кПа), в газопроводах-вводах и внутренних газопроводах — 0,60 кПа.

Для расчета падения давления необходимо определить такие параметры, как число Рейнольдса, зависящее от характера движения газа, и коэффициент гидравлического трения λ. Число Рейнольдса — безразмерное соотношение, отражающее, в каком режиме движется жидкость или газ: ламинарном или турбулентном.

Переход от ламинарного к турбулентному режиму происходит по достижении так называемого критического числа Рейнольдса Reкp. При Re < Reкp течение происходит в ламинарном режиме, при Re > Reкp — возможно возникновение турбулентности. Критическое значение числа Рейнольдса зависит от конкретного вида течения.

Число Рейнольдса как критерий перехода от ламинарного к турбулентному режиму течения и обратно относительно хорошо действует для напорных потоков. При переходе к безнапорным потокам переходная зона между ламинарным и турбулентным режимами возрастает, и использование числа Рейнольдса как критерия не всегда правомерно.

Число Рейнольдса есть отношение сил инерции, действующих в потоке, к силам вязкости. Также число Рейнольдса можно рассматривать как отношение кинетической энергии жидкости к потерям энергии на характерной длине.
Число Рейнольдса применительно к углеводородным газам определяется по следующему соотношению:

Re = Q/9πdπν 

(5.3)

где Q — расход газа, м3/ч, при нормальных условиях; d — внутренний диаметр газопровода, см; π – число пи; ν — коэффициент кинематической вязкости газа при нормальных условиях, м2/с (см. таб. 2.3).
Диаметр газопровода d должен отвечать условию:

(n/d) < 23 

(5.4)

где n — эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, принимаемая равной:

– для новых стальных — 0,01 см;
– для бывших в эксплуатации стальных — 0,1 см;
– для полиэтиленовых независимо от времени эксплуатации — 0,0007 см.

Коэффициент гидравлического трения λ определяется в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса. Для ламинарного режима движения газа (Re ≤ 2000):

λ = 64/Re 

(5.5)

Для критического режима движения газа (Re = 2000–4000):

λ = 0,0025 Re0,333

(5.6)

Eсли значение числа Рейнольдса превышает 4000 (Re > 4000), возможны следующие ситуации. Для гидравлически гладкой стенки при соотношении 4000 < Re < 100000:

λ = 0,3164/25 Re0,25

(5.7)

При значении Re > 100000:

λ = 1/(1,82lgRe – 1,64)2

(5.8)

Для шероховатых стенок при Re > 4000:

λ = 0,11[(n/d) + (68/Re)]0,25

(5.9)

После определения вышеперечисленных параметров падение давления для сетей низкого давления вычисляется по формуле

Pн – Pк = 626,1λQ2ρ0l/d5

(5.10)

где Pн — абсолютное давление в начале газопровода, Па; Рк — абсолютное давление в конце газопровода, Па; λ — коэффициент гидравлического трения; l — расчетная длина газопровода постоянного диаметра, м; d — внутренний диаметр газопровода, см; ρ0 — плотность газа при нормальных условиях, кг/м3; Q — расход газа, м3/ч, при нормальных условиях;

Расход газа на участках распределительных наружных газопроводов низкого давления, имеющих путевые расходы газа, следует определять как сумму транзитного и 0,5 путевого расходов газа на данном участке. Падение давления в местных сопротивлениях (колена, тройники, запорная арматура и др.) учитываются путем увеличения фактической длины газопровода на 5–10%.

Для наружных надземных и внутренних газопроводов расчетная длина газопроводов определяется по формуле:

l = l1 + (d/100λ)Σξ 

(5.11)

где l1 — действительная длина газопровода, м; Σξ — сумма коэффициентов местных сопротивлений участка газопровода; d — внутренний диаметр газопровода, см; λ — коэффициент гидравлического трения, определяемый в зависимости от режима течения и гидравлической гладкости стенок газопровода.

Местные гидравлические сопротивления в газопроводах и вызываемые ими потери давления возникают при изменении направления движения газа, а также в местах разделения и слияния потоков. Источники местных сопротивлений — переходы с одного размера газопровода на другой, колена, отводы, тройники, крестовины, компенсаторы, запорная, регулирующая и предохранительная арматура, конденсатосборники, гидравлические затворы и другие устройства, приводящие к сжатию, расширению и изгибу потоков газа. Падение давления в местных сопротивлениях, перечисленных выше, допускается учитывать путем увеличения расчетной длины газопровода на 5–10%. Расчетная длина наружных надземных и внутренних газопроводов

l = l1 + Σξlэ

(5.12)

где l1 — действительная длина газопровода, м; Σξ — сумма коэффициентов местных сопротивлений участка газопровода длиной l1, lэ — условная эквивалентная длина прямолинейного участка газопровода, м, потери давления на котором равны потерям давления в местном сопротивлении со значением коэффициента ξ = 1.

Эквивалентная длина газопровода в зависимости от режима движения газа в газопроводе:
— для ламинарного режима движения

lэ = 5,5•10-6Q/v 

(5.13)

— для критического режима движения газа

lэ = 12,15d1,333v0,333/Q0,333

(5.14)

— для всей области турбулентного режима движения газа

lэ = d/[11(kэ /d + 1922vd/Q)0,25

(5.15)

При расчете внутренних газопроводов низкого давления для жилых домов допустимые потери давления газа на местные сопротивления, % от линейных потерь:
– на газопроводах от вводов в здание до стояка — 25;
– на стояках — 20;
– на внутриквартирной разводке — 450 (при длине разводки 1–2 м), 300 (3–4 м), 120 (5–7 м) и 50 (8–12 м),

Приближенные значения коэффициента ξ для наиболее распространенных видов местных сопротивлений приведены в табл. 5.2.
Падение давления в трубопроводах жидкой фазы СУГ определяется по формуле:

H = 50λV2ρ/d (5.12)

где λ — коэффициент гидравлического трения (определяется по формуле 5.7); V — средняя скорость движения сжиженных газов, м/с.

С учетом противокавитационного запаса средние скорости движения жидкой фазы принимаются:
– во всасывающих трубопроводах — не более 1,2 м/с;
– в напорных трубопроводах — не более 3 м/с.

При расчете газопроводов низкого давления учитывается гидростатический напор Нg, даПа, определяемый по формуле

Hg = ±lgh(ρa – ρ0

(5.13)

где g — ускорение свободного падения, 9,81 м/с2; h — разность абсолютных отметок начальных и конечных участков газопровода, м; ρа — плотность воздуха, кг/м3, при температуре 0°С и давлении 0,10132 МПа; ρ0 — плотность газа при нормальных условиях кг/м3.

При выполнении гидравлического расчета надземных и внутренних газопроводов с учетом степени шума, создаваемого движением газа, следует принимать скорости движения газа не более 7 м/с для газопроводов низкого давления, 15 м/с для газопроводов среднего давления, 25 м/с для газопроводов высокого давления.

Таблица 5.2. Коэффициенты местных сопротивлений ξ при турбулентном движении газа (Re > 3500)

Вид местного сопротивления Значение Вид местного сопротивления Значение
Отводы: Сборники конденсата 0,5–2,0
гнутые плавные 0,20–0,15 Гидравлические затворы 1,5–3,0
сварные сегментные 0,25–0,20 Внезапное расширение трубопроводов 0,60–0,25
Кран пробочный 3,0–2,0 Внезапное сужение трубопроводов 0,4
Задвижки: Плавное расширение трубопроводов (диффузоры) 0,25–0,80
параллельная 0,25–0,50 Плавное сужение трубопроводов (конфузоры) 0,25–0,30
с симметричным сужением стенки 1,30–1,50 Тройники  
Компенсаторы: потоков слияния 1,7
волнистые 1,7–2,3 разделения потоков 1,0
лирообразные 1,7–2,4  
П-образные 2,1–2,7

Добавить комментарий