Гидравлическое сопротивление тройника

[Борман 2 397]

Обращаюсь к гуру по гидравлике, которые за сутки успевают сделать пару десятков итераций в CFD, и очень надеюсь на их помощь.

В качестве входного фильтра от долбоящера установлен справочник Идельчика (издание 1992г.) который я прикладывать не буду, и который должен быть под рукой у того, кто решит таки мне помочь.

Гидравлика пока для меня наука зело борзая, дюже непонятная, но тройник от прямолинейной трубы я уже отличаю, и сам стараюсь решать простые задачи... Кстати о задаче..

 

Есть трубопроводная система такого вида с двумя тройниками

Из местных сопротивлений только тройники, повороты и потери в прямолинейных трубах не считаем. Везде один и тот же диаметр. На входе условная единица, по ветке "1" уходит расход "q". Его как раз и надо найти.

Считаю сопротивления по Идельчику, приравниваю падение давления по каждой ветке. Получается лажа. Прошу помощи в поиске ошибки. Мои выкладки ниже.

 

 

 

 

[piden 2 874]

Предлагаешь выходные с Идельчиком?

Хммм...

Может, все же пару десятков итераций в CFD?)

[Борман 2 397]

21 минуту назад, piden сказал:

Может, все же пару десятков итераций в CFD?)

Мне просто нужна правда в виде формул. Дальше я сам.

[Борман 2 397]

@piden

@karachun

решите кто нето эту задачу... вам же быстро это все. Я хоть ответ узнаю, к которому стремиться надо.

Для Re~10^6 и больше.

29% получил уходит вбок.

[karachun 2 038]

@Борман Так а что решать? Чем длиннее ветки тем ближе будут расходы, при условии что длинна веток одинакова.

Нужны диаметры и длины труб, и шероховатость тоже нужна.

Определяем сопротивление двух веток, отношение расходов будет обратно отношению сопротивлений.

Изменено 14 октября 2020 пользователем karachun

[karachun 2 038]

В 10.10.2020 в 13:10, Борман сказал:

повороты и потери в прямолинейных трубах не считаем.

Вот, это ошибка. Даже если эти сопротивления одинаковы то еще играет роль их величина.

Нужно отталкиваться от одинакового падения давления по обоим веткам. dzetta_1*(w1)^2 = dzetta_2*(w2)^2. При этом и сами коэффициенты для тройников сильно зависят от соотношения скоростей.

 

Изменено 15 октября 2020 пользователем karachun

[Борман 2 397]

23 минуты назад, karachun сказал:

Вот, это ошибка.

Это не ошибка, это такая постановка задачи. Другое дело, что вы не сможете это смоделировать в своих софтах... а может и сможете :)

Я могу в балке не учитывать массу - это тоже самое. 

[karachun 2 038]

6 минут назад, Борман сказал:

Я могу в балке не учитывать массу - это тоже самое.

Нет, это не одно и то же. Например при Re~1e6 каждая ветка трубопровода имеет длину в 1000 диаметров и еще один изгиб под 90 градусов, трубы технически гладкие.

К-т сопротивления соответственно 12 и 1. А порядок цифр к-т сопротивления тройника составляет 0.5-2. Как видно тройник уже и не особо решает. Если просуммировать все коэффициенты на каждой ветке то отличия не будут значительными - расход тоже соответственно будет колебаться около 50/50.

[Борман 2 397]

3 минуты назад, karachun сказал:

Как видно тройник уже и не особо решает.

 Я решаю модельную задачу, сравниваю с теорией. Мне нужно чтоб тройник "решал", по-этому я и задавил трубу с поворотом.

6 минут назад, karachun сказал:

Нет, это не одно и то же.

Есть балки где масса решает, а есть где не решает :)

[karachun 2 038]

@Борман Вот, я накидал расчет исходя из равенства перепадов давлений на ветках. Получается что даже при разнице в к-тах сопротивления разница в расходах незначительна потому что перепад определяет еще и квадрат скорости.

Если отбросить трубы и колена то получается что по первой ветке бежит 0,425 а по второй соответственно 0,575 от суммарного расхода.

расчет расходов.xlsx

[karachun 2 038]

@Борман По сути строятся две расходно-напорные характеристики но обе пересчитаны для расхода на одной ветке так как они связаны. Так же определяют рабочую точку насоса и сети.

[karachun 2 038]

@Борман Ну? Где конструктивная критика?

[Борман 2 397]

22 часа назад, karachun сказал:

Ну? Где конструктивная критика?

Вот только сейчас время появилось повнимательнее посмотреть.

[Борман 2 397]

23 часа назад, karachun сказал:

Ну? Где конструктивная критика?

 

Судя по диаграмме 7-21 и п.16 стр. 336 величина dP1 (чисто от тройников) считается от скорости Wc, которая у тебя равна единице, а ты считаешь от скорости Wб видимо.

И еще, можешь пояснить игру букв, см. например диаграмму 7-21 самый верх.

дзета_сб и дзета_б. Это одно и тоже ?

Изменено 21 октября 2020 пользователем Борман

[karachun 2 038]

@Борман Да, я здесь лоханулся и не учел вот это. Есть коэффициент, отнесенный к суммарному расходу с.б. или с.п. и есть коэффициент для расхода через ответвление с индексом б. и п. соответственно.

Теперь переделал таблицу и добавил коэффициенты отнесенные к скорости в ответвлениях. Получилось что через первую ветвь идет 30% расхода а через вторую 70%.

расчет расходов_V2.xlsx

5 часов назад, Борман сказал:

дзета_сб и дзета_б. Это одно и тоже ?

Нет, дзета_сб/дзета_сп для определения перепада через скорость до тройника, дзета_б/дзета_п для определения сопротивления через скорость в конкретном ответвлении. Но оба этих коэффициента определяют один и тот же перепад.

 

       

Изменено 21 октября 2020 пользователем karachun

[Борман 2 397]

13 часов назад, karachun сказал:

Получилось что через первую ветвь идет 30% расхода а через вторую 70%.

Щас гляну... но уже не могу вспомнить, как я получил это..

 

В 14.10.2020 в 22:33, Борман сказал:

29% получил уходит вбок.

 

[Борман 2 397]

Короче непонятно.

п.16, стр336 ссылается на диаграмму 7-20, и поэтому формулы из этого пункта не описывают твои кривые из 7-21. В этом мы и расходимся.

 

С другой стороны диаграмма 7-20 (№1) это как раз то что нужно, а в описании 7-21 явно косяк "Fб+Fс>Fc".

Есть другой, ну совсем не авторитетный источник, а котором вот что.

Спойлер

 

Вопросы множатся..

[karachun 2 038]

2 часа назад, Борман сказал:

а в описании 7-21 явно косяк "Fб+Fс>Fc".

Это мелочь по сравнению с п.16. Вот как это понимать? Какой из этих знаков неравенства неправильный? Похоже что первый.

Если вбок это ветвь номер 1 то результаты похожи. Диаграмма 7-21 вообще не упоминается в описании но это же не значит что она не нужна.

2 часа назад, Борман сказал:

Есть другой, ну совсем не авторитетный источник, а котором вот что.

Запад нам поможет!

https://www.nrc.gov/docs/ML1220/ML12209A041.pdf

Никаких сорока пяти градусов нет.

Но при этом коэффициенты там другие.

 

 

Короче если наши результаты совпадают то предлагаю считать обе модели сопоставимыми, если нет я еще могу пересчитать коэффициенты по диаграмме 7-20 или по обобщенным уравнениям.

Изменено 22 октября 2020 пользователем karachun

[Борман 2 397]

6 минут назад, karachun сказал:

Но при этом коэффициенты там другие.

 

Это для диаграммы 7-10 коэффициенты. Дальше там есть нужная.

 

11 минут назад, karachun сказал:

неправильный? Похоже что первый

Этот вариант я не проверял :)

 

12 минут назад, karachun сказал:

пересчитать коэффициенты по диаграмме 7-20 или по обобщенным уравнениям.

Вопрос в другом. По какой диаграмме считать.. 7-20 или 7-21 ?

 

Можно еще посмотреть книжку которую я в личке сбрасывал. Там третьи цифры.

[karachun 2 038]

@Борман Это все казуистика. Этих источников целое множество, в каждом издании Идельчика много коэффициентов подправлено. И даже если и посчитать тройники по разным диаграммам то потом придется решать кто из них круче.

 

Для понимания самой сути я свои выкладки озвучил:

1. Находим и суммируем коэффициенты сопротивления для разных соотношений расходов и соответственно скоростей для всей ветви.

2. Определяем перепад на ветке как функцию от dzetta*w^2.

3. Строим расходно-напорные характеристики и из условия равенства перепадов давления находим рабочую точку - пересечение кривых.

Можно это же найти решив систему уравнений в матлабе или в чем ты делаешь, суть та же просто у меня решение графическое.

 

А все остальное это уже ошибки из-за невнимательности, как я упустил разницу между индексами с.п. и п., или ошибки в источниках или еще что.

Если хочешь - можешь пересчитать свою мат. модель по диаграммам 7-21 и 7-4. А дальше останется только выбрать ту которой больше доверяешь. Или которая ближе к реальности (там в описаниях могут быть указаны, например, скругления в тройнике или способ установки - приварка (гладкий переход) или на резьбе (со ступенькой)).

 

Вообще для принципиальной модели можно выкинуть тройники и наоборот взять две гладких трубы, при ламинарном течении - там коэффициент сопротивления изменяется очень сильно. Диаграмма 2-1. Все ясно и понятно, принять Re=100...1000.

Потому что у меня нет желания одновременно бороться с источниками и с екселем и с тобой. Я тебя два раза в прошлом сообщении спросил "вбок" это ветвь номер один или номер два но ответа так и не получил.

Так что давай решать эту задачу по частям. Сперва мат модель а потом достоверные источники.

Изменено 22 октября 2020 пользователем karachun