Течение газа по трубопроводам. Часть 2

/4 d CAf

' Рис. 7. Зависимость пропускной способности трубопровода длиной 1 м от диаметра при различных средних давлениях в трубопроводе

Трубопровод с прямоугольным сечением. Если / —длина трубопровода, a и b —стороны прямоугольника, то пропускную способность, согласно Буссинеску, можно определить по уравнению

[и для квадратного сечения со стороной а Значение

в зависимости от отношения-?- приведено на рис. 9.

Согласно работе [53 ] для воздуха при 20° С пропускную способность трубопровода с прямоугольным сечением вычисляют по формуле

где L — в л/с; р —в мм рт. ст.; о, b и I —в см. Значения Y приведены ниже:

Трубопровод с кольцеобразным сечением [11]. Если та —радиус наружной трубки, T1 —радиус внутренней трубки, то

Для воздуха при комнатной температуре и р, = 180•1O-6 пз

где ra, rt и / — в см; р — в мкм рт. ст.

Короткий трубопровод. Если длина трубопровода / 2Od, то сопротивление W такого короткого трубопровода определяется сложением сопро-

или

гивления входа W0, определяемого по формулам истечения газа через отверстие диаметром d, и сопротивления Wmp самого трубопровода, вычисляемого по формуле для длинного трубопровода

Тогда пропускную способность L короткого трубопровода определяют по уравнению

или

где L0 —пропускная способность отверстия в вязкостном потоке [определяют по формулам (25)—(30)]; LTp —пропускная способность длинного трубопровода [определяют по формуле (31)].

Пропускная способность трубопроводов для различных газов. Как видно из формул, пропускная способность трубопроводов различна для разных газов

В общем случае для пересчета известной пропускной способности L1 газа с вязкостью P1 для другого газа с вязкостью р2 нужно пропускную

способность первого газа L1 умножить на отношение —, которое подсчиты-

вается по формуле

Пропускная способность трубопроводов при молекулярном течении. При

молекулярном течении каждая мрлекула перемещается в трубопроводе независимо от других и ударяется только о стенки. Для изучения молекулярного течения важно знать природу столкновений молекул со стенками. Согласно гипотезе Кнудсена при этом имеет место диффузное отражение молекул, т. е. они первоначально адсорбируются на стенке, а затем десорби-руются в произвольном направлении. В этом случае поток складывается из двух независимых течений противоположных направлений. Несмотря на то, что поток в этой области течения по абсолютной величине очень мал, необходимы короткие трубопроводы большого диаметра, чтобы уменьшить сопротивление течению газа. Если диаметр трубопровода незначителен при большой длине, то очень малое число молекул может без столкновений со стенкой трубопровода пройти из объема 1 в объем 2, которые соединены этим трубопроводом. Большинство молекул сталкиваются со стенкой трубопровода, а после этого столкновения молекула может вернуться с равной вероятностью в объем 1 и в объем 2. В результате п олучается, что выбор трубопровода при молекулярном режиме течения определяется прежде всего его геометрией.

 

Другие части:

Течение газа по трубопроводам. Часть 1

Течение газа по трубопроводам. Часть 2

Течение газа по трубопроводам. Часть 3

Течение газа по трубопроводам. Часть 4

Течение газа по трубопроводам. Часть 5

Течение газа по трубопроводам. Часть 6