Материал: П Андреев

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

Курсовая работа

Москва 2019

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

Задание на курсовую работу

Содержание работы:

Исходные данные для выполнения работы:

Таблица 1. Исходные данные

Рекомендуемая литература:

Графическая часть:

Схема гидравлической системы

1 – водозаборные трубы, 2 – колодец.

Оглавление

Введение 6

Теоретическая часть 7

Расчетная часть. 14

Вывод 22

Приложение 23

Введение

Целью выполнения данной курсовой работы является закрепление знаний, полученных при изучении теоретического материала, выработка навыков практического применения этих знаний при решении инженерных задач.

В современной промышленности нет области, где не проводятся гидравлические расчеты процессов, устройств и механизмов. Особое значение гидравлика имеет для нефтяной и газовой промышленности, так как все ее процессы, начиная от бурения разведочных скважин и кончая транспортировкой готовой продукции потребителю, связаны с перемещением и хранением жидкости. В развитии нефтяной гидравлики роль русских и советских ученых проявилась особенно ярко. В.Шухов (1853-1939 гг.) разработал основы гидравлического расчета трубопроводов, которые затем развили Л.Лейбензон (1879-1951 гг.) и его ученики И.Чарный (1909-1967 гг.), В.Черникин (1912-1965 гг.) и др

Тема курсовой работы по гидравлике является, “ Гидравлический расчет водозабора с береговым колодцем”. Таким образом работа имеет практическое применение в гидравлических расчетах сооружения и дальнейшей эксплуатации нефтегазового трубопровода. Данная работа затрагивает такие вопросы как, расход жидкости в трубопроводе различной геометрии и сложности, определение уровня воды в водозаборных колодцах т.д.

Теоретическая часть.

Основы гидравлического расчета самотечных и сложных трубопроводов.

Простым трубопроводом называется трубопровод, который состоит из последовательно соединенных участков одного или разных диаметров,

содержащий различного вида местные сопротивления, имеющий повороты под произвольным углом и в любой плоскости. Для расчета стационарного течения жидкости в простых трубопроводах используют уравнение Бернулли. Уравнение Бернулли имеет вид.

(

Где v₁ и v₂ – средние скорости жидкости в начальном и конечном сечениях трубопровода, а суммарные потери напора h_1-2 определяется формулой

Где n – число участков прямых труб различного диаметра; m – число местных сопротивлений в составе трубопровода; v_i – cскорость жидкости на соответствующих участках; ξ_i – коэффициенты местных сопротивлений

Самотечный трубопровод — это такой простой трубопровод постоянного сечения, движение жидкости по которому происходит лишь за счёт разности высот начала и конца трубопровода(рис.1).

рис. 1

Запишем уравнение Бернулли для сечений 1— 1и 2— 2, считая a1 = a2 = 1 (как при турбулентном режиме) и исключая скоростные напоры вследствие равенства скоростей:

 (1.1)

Пьезометрическую высоту, стоящую в левой части уравнения (1.1) назовем потребным напором

разность высот начала и конца трубопровода обозначим

Учитывая, что полные потери напора в виде степенной функции расхода можно записать в виде

Для простого трубопровода постоянного сечения равенство:

 (1.2)

В данном случае

 Р2 = Ратм,

Тогда равенство (1.2) примет вид:

или после сокращения

 (1.3)

по этому равенству рассчитывается самотечный трубопровод, оно показывает, что весь имеющийся напор   идёт на преодоление гидравлических сопротивлений hп.

Учитывая, что   равенство (1.3) запишется:

откуда расход жидкости в самотечном трубопроводе:

где а — сопротивление трубопровода, рассчитывается по полученной выше по формуле:

1. Последовательное соединение.

Последовательным называют сложный трубопровод, в котором жидкость течёт по последовательно соединённым простым трубопроводам разного диаметра. При этом трубы могут быть как одного, так и разных диаметров (Рис. 1).

Рис. 1

При последовательном соединении трубопровода расход Q по всей его длине одинаков, потери напора равны сумме потерь на отдельных участках трубопровода: