Способ определения коэффициента гидравлического сопротивления при меняющемся в процессе эксплуатации живом сечении трубопровода

)5 Г 15 02 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМ ВОМ СЕзготовле- служивав трубо- дартного тво по ескому ных ви и нес) Чугаев Р,Р. Гидравт, 1982, с, 672,ика, Л,: Энергои г О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Опытное производснию, ремонту и техничнию систем специальпроводного транспортаоборудования(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ МЕНЯЮЩЕМСЯ В Изобретение может быть использовано в разных областях гидродинамики и гидравлики,Известен способ определения коэффициента гидравлического сопротивления А, основанный на предварительном определении числа Рейнольдса Ве и относительной эквивалентной шероховатости Кс,Известен также способ определения А, основанный на предварительном определении диаметра О и эквивалентной шероховатости Кс трубопровода.Известен экспериментальный способ определения коэффициента гидравлического сопротивления, выбранный в качестве прототипа, косорый основан на измерении удельных потерь напора ) и расхода жидкости 0 для данного трубопроводаЛ цО )8 Ог ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЖИЧЕНИИ ТРУБОПРОВОДА(57) Сущность изобретения: измеряют расход и удельные потери напора. В трубопроводе создают турбулентный режимдвижения как в области гидравлического сопротивления функции от шероховатости,трубы и критерия Рейнольдса, так и в области гидравлического сопротивления функции от шероховатости трубы, Определяютсоотношение расхода и удельных потерь напора для обеих областей, Затем находятрасход, для к-рого соблюдается заданноесоотношение и коэффициент гидравлического сопротивления функцией от шероховатости трубы. 1 табл,Недостатком данного способа, при значительных отложениях в трубопроводе в процессе эксплуатации, является большая ъ погрешность в определении А из-за изменения живого сечения трубопровода, попытки же повысить точность определения А наталкиваются на определенные трудности при измерении диаметра (например, вскрытие трубопровода при каждом измерении).Цель изобретения - повышение точности определения А без непосредственного измерения диаметра трубопровода,Поставленная цель достигается тем, что в трубопроводе создают турбулентный режимдвижения как в области А= 1(Ве, К,),так и в области Л= (К), при этом с помощью измерений расхода С) и удельных потерь напораопределяют соотношение О/4 по отдельности для обеих областей, затем находят расход, для которого соблюдается условие:)3 )1 (2а коэффициент гидравлического сопротивления в области Л = 1(Кг) определяют из соотношения:,(О (Ьугде Л -"-коэффицй(ент( гидравлического сопротйвления;К, - относительная эквивалентная ше-. роховатость трубопровода;,Ве - число Рейнольдса;1 - удельные потери напора в области Л = 1(Кг) ПрИ раСХОдЕ О 1;2,13 - удельные потери напора в обла- СтИ Л = т(ВЕ,Кг) ПрИ раСХОдЕ 02 И ОЗ СООтВЕтственно.Способ реализуется следующим образом,Выбирают испытуемый участок трубопровода определенной длины, для определения удельных потерь напора устанавливают датчики разности давления, а для измерения расхода жидкости по направлению течения за исследуемым участком размещают расходомер, В трубопроводе создают турбулентный режим движения в области Л= =1(Ве, К и с помощью расхода 0 и удельных потерь напора определяют соотношение 02/Й 2, а потом создают область течения Л = 1(К), и аналогично определяют 01/41. затем экспериментально находят расход Оз (01Оз02), при котором создается условие:Оз 01 02В этом случае коэффициент гидравлического сопротивления определяют из соотношенияДля подтверждения вышеизложенного были проведены исследования на лабораторном стенде, который включал в себя насос, задвижку для регулирования расхода, датчики давления и трубопровод,В качестве испытуемых труб были взяты трубы 2 х 2,8 ГОСТ 3262-75; 65 х 4,0 ГОСТ 3262-75; 150 х 40 ГОСТ 3262-75, бывшие в эксплуатации и со значительными отложениями. Вышеописанным методом определяликоэффициент гидравлического сопротивления и сравнивали со значениями1 т 9 О8 02в режиме Л = 1(Кг), где О= Оу,Надо отметить. что предложенное техническое решение после определения Л в10области Л = 1(К,) позволяет определить характеризующие параметры трубопроводовсо значительными отложениями, в частности внутренний диаметр трубопровода215л 9и относительную эквивалентную шероховвтость трубопровода120 К,:3,7 10 2(В таблице приведены результаты определения технического состояния испытуемых труб,Как видно из таблицы, условие О = Оудает погрешность до 150 при определениикоэффициента гидравлического сопротивления и 43( при определении шероховатости трубопровода,Преимущество предложенного способапо сравнению с прототипом заключается вповышении точности определения Лбезвскрытия трубопровода, Вместе в тем становится возможным контролировать техническое состояние трубопровода, в частностиживое сечение трубопровода, шероховатость и толщину отложений в процессе эксплуатации,Формула изобретенияСпособ определения коэффициентагидравлического сопротивления при меняющемся в процессе эксплуатации живом сечении трубопровода путем измерениярасхода 0 и удельных потерь напора 1, о т. л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения коэффициентагидравлического сопротивлений Л, без непосредственного измерения диаметра, втрубопроводе создают турбулентный режим движения как в области Л = (йе, Кг), таки в области Л = 1(К). определяют соотношение О/4 отдельно для обеих областей, затем находят расход, для которогособлюдается условие5513 41 42а коэффициент гидравлического сопротив, ления в области Л = (К) определяют из соотношения1784751 5 Составитель Т,ГвинджиТехред М,Моргентал Корректор О Редакт вецк Заказ 4354 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобре 113035, Москва, Ж, РаушПодписноениям и открытиям при ГКая наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, Югде Кг- относительная эквивалентная шероховатость трубопровода; Ве - число Рейнольдса;- удельные потери напора в областиЛ = (К,) при расходе Ос:2, 1 з - удельные потери напора в обла сти А = 1(йе, Кг) при расходе 02 и Оэ соответственно.