Трубопровід.

Це важливий об’єкт керування, оскільки за допомогою регулюючої арматури можна змінювати витрати або тиск матеріального потоку, який спрямовується до технологічного обладнання.

Витрати тиску в трубопроводі під час руху в ньому реальної рідини зумовлено опором тертя та місцевими опорами. Витрати на тертя мають місце за всією довжиною трубопроводу і залежать від режиму руху потоку, збільшуючись із зростанням турбулентності. Місцеві опори виникають за всяких змін потоку внаслідок зміни його перетину або напряму. Для трубопроводу, як для об’єкту керування, місцеві опори спричиняють: діафрагма, ротаметр, регулююча арматура (крани, вентилі, клапани, засувки).

Витрати тиску на переборювання тертя підчас руху (для всіх режимів) потоку в круглій циліндричній трубі:

(2.1)

де - коефіцієнт тертя; L, D – довжина та діаметр труби; - густина потоку; v – середня швидкість його руху.

Для ламінарного потоку (Re 2300) коефіцієнт тертя буде рівним для шорстких труб:

(2.2)

Втрата тиску у місцевих опорах:

де - коефіцієнт місцевого опору (табл. 4.6).

 

Таблиця 2.1. - Значення місцевих опорів

Місцевий опір	Значення
Діафрагма з гострими кутами у прямій трубі де d 0 – діаметр отвору діафрагми; D – діаметр труби; - товщина діафрагми.
Вентиль нормальний (повністю відкритий)
Вентиль прямоточний
Засувка; де – умовний прохід
Кран пробковий

 

Загальні втрати тиску у трубопроводі під час руху рідини обчислюють за допомогою формули:

, (2.3)

де п – кількість місцевих опорів; g – 9,81 м/с²; h – висота підйому рідини; Р ₁ ,Р ₂ – значення тиску на кінцях трубопроводу.

Трубопровід відноситься до інерційних об’єктів, його вихідний параметр – тиск після регулюючого органа, а вхідний – витрата матеріального потоку.