管道压降计算书
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一、简化计算图
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90°弯头
二、计算过程中用到的计算公式:
R e=354W dμ
R e雷诺数,无因次
μ 流体粘度,mPa.s
W 流体的质量流量,kg/h 管壁相对粗糙度εdε=0.2d为管内径
∆P f=6.26×103g λLW G2 d5ρm
△P f管道摩擦压力降,kPa
g 重力加速度,9.31m/s2
λ 摩擦系数,无因次
L 管道长度,m
W G气体质量流量,kg/h
d 管道内直径,mm
ρm 气体平均密度,kg/m3
∆P N=u22−u12
2
ρ×10−3
△PN 速度压力降,kPa
u2 u1出口端、进口端流体速度
ρ 流体密度,kg/m3
三、计算过程:
已知W v = 7200m3/d μ = 0.0153mPa.s ρ = 8.825kg/m3g = 9.31m/s2 管内径:
3号管1″管外径33.4mm 壁厚3.38mm 管内径22.64mm
2号管3″管外径88.9mm 壁厚5.49mm 管内径77.92mm
1号管4″管外径114.3mm 壁厚6.02mm 管内径102.26mm
管道中没有高度差,静压力降为零。
1、先计算1号管道压力降
摩擦压力降的计算
雷诺数:R e1 = 354W G1 / d1μ = (354×2647.5) / (102.26 × 0.0153) = 5.99 × 105相对粗糙度:εd=0.2102.26=1.96×10−3
查得:λ = 0.026
气体平均密度:ρm = ρ = 8.825 kg / m3
三通当量长度L t1 = 60d1 = 6.14 m
摩擦压力降
△P f1 = 6.26 × 103g(λLW G12) / (d15ρm) =
6.26 × 103 × 9.31 × (0.026 × 156.14 × 264
7.52) / (102.265 ×
8.825) = 16.81kPa
W G2 = W G1 / 2 = 1323.75 kg/h
V2 = 4W G2 / (3.14ρm d22) = (4 × 1323.75) / (3.14 × 8.825 × 0.077922) = 8.74m/s V1 = 4W G1 / (3.14ρm d12) = (4 × 2647.5) / (3.14 × 8.825 × 0.102262) = 10.15m/s 速度压力降
△P N1 = (V22 -V12)ρ × 10-3 / 2 = (8.742 -10.152) × 8.825 × 10-3 / 2= -0.12kPa 2、计算2号管道压力降
W G2 = W G1 / 2 = 1323.75kg/h
雷诺数:R e2 = 354W G2 / d2μ=(354 × 1323.75) / (77.92 × 0.0153) = 3.93×105
相对粗糙度:εd=0.277.92=2.57×10−3
查得:λ = 0.0275
气体平均密度:ρm = ρ = 8.825kg/m3
三通当量长度L t2 = 60d2 = 4.68m
90°弯头当量长度L E = 30D = 2.34m
总当量长度L2 = L2 + 5L t + L E = 100 + 5 × 4.68 + 2.34 = 125.74m
摩擦压力降
△Pf2′ = 6.26 × 103g(λL2W G2) / (d5ρm) =
6.26 × 103 × 9.31 × (0.027 × 125.74 × 1323.752) / ( 7
7.925 ×
8.825) = 13.68kPa
管道2总共的摩擦压力降
△Pf2 = 2△Pf2′ = 2 × 13.68 = 27.36 kPa
W G3 = W G1 / 12 = 220.625kg/h
V3 = 4W G3 / (3.14ρm d32) = (4 × 220.625) / (3.14 × 8.825 × 0.022642) = 17.63m/s 速度压力降△P N2′ = (V32 -V22)ρ × 10-3 / 2 = (17.632 -8.742) / 2 = 1.03kPa 总的速度压力降△P N2 = 12△P N2′ = 12.41kPa
3、计算3号管道压力降
W G3 = W G1 / 12 = 220.625kg/h
雷诺数:R e3 = 354W G3 / d3μ = (354 × 220.625) / (22.64 × 0.0153) = 2.25 × 105相对粗糙度:εd=0.222.64=8.83×10−3
查得:λ = 0.038
摩擦压力降
△Pf3′ = 6.26 × 103g(λL2W G2) / (d5ρm) =
6.26 × 103 × 9.31 × (0.038 × 1 × 220.6252) / (22.645 × 8.825) = 1.62kPa
总摩擦压力降△Pf3 = 12△Pf3′ = 19.46 kPa
4、整个管道中总的压力降
△P = △P f1 + △P N1 + △P f2 + △P N2 + △Pf3 =16.81 -0.12 + 27.36 + 12.41 + 19.46 = 75.93 kPa