Гидравлическое сопротивление трубопровода при нестационарном турбулентном режиме течения

• Автор: Розенберг, Ирина Генрихоновна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 c. : ил

Отр.
1. ВЫБОР МЕТОДОВ ИЗУЧЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО
ТУРБУЛЕНТНОГО ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ ПО ТРУБАМ
2. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ РАССМОТРЕНИЯ
НЕУСТАНОВИВШИХСЯ ТУРБУЛЕНТНЫХ ПРОЦЕССОВ В
ТРУБОПРОВОДЕ
2.1. Связь между напряжением трения на стенке и средней скоростью потока при неустановившемся турбулентном течении
2.2. Оценки применимости гипотезы квазистационарности
2.3. Определение коэффициента гидравлического сопротивления при нестационарном турбулентном течении
3. МЕТОД И АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ
В ТРУБОПРОВОДЕ
3.1. Начальные и граничные условия
3.2. Приведение системы уравнений с начальными и граничными условиями к безразмерному виду
3.3. Методы численного интегрирования и алгоритм расчета
3.4. Принципы построения программы расчета переходных процессов на ЭВМ
4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В
ТРУБОПРОВОДЕ
4.1. Расчет гидравлического удара при различной
скорости затухания процесса

4.2. Влияние числа Рейнольдса на результаты расчетов переходных процессов по двум моделям
4.3. Зависимость решения задачи о гидравлическом
ударе от уровня нестационарности
4.4. Сравнение с экспериментом Холмбоу и Руло по гидравлическому удару
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПІ. Описание программы расчета переходных процессов
на ЭВМ
П2. Технические сведения о программе
ПЗ. Пример расчета
ЇЇ4. Список идентификаторов
П5. Текст программы
Пб. Выдача результатов расчетов по программе
Акт о внедрении методики

Настоящая диссертация посвящена теоретическому исследованию турбулентного неустановившегося движения слабо сжимаемой жидкости по трубам при учете влияния уровня нестационарности на сопротивление трения.
При рассмотрении обширного класса инженерных задач в различных областях техники возникают вопросы, связанные с неустановившимся турбулентным движением жидкости по трубам. К таким инженерным задачам относятся, например, расчет нестационарных процессов в трубопроводах, обусловленных отключением насосных агрегатов, операциями путевого сброса и подкачки и другими обстоятельствами.
Интенсивное развитие трубопроводного транспорта в настоящее время сопровождается увеличением протяженности и диаметра трубопроводов. При этом возрастают скорости движения и объемы перекачиваемых жидкостей, повышаются рабочие давления. Стано-сятся выше требования к надежности работы транспортных систем и средств их защиты от гидравлического удара.
По мере интенсификации технологических процессов и связанного с этим повышения быстродействия различных гидравлических устройств возрастают требования к точности гидродинамических расчетов. Аналогичные задачи возникают при расчете гидравлических управляющих систем в авиации, станкостроении, ракетной технике, гидравлических каналов связи в бурении.
При этом в ряде случаев существенным является не только величина возмущения давления, но и искажение формы волны давления при ее распространении по трубопроводу. Последнее особенно важно для различного рода следящих систем и систем автоматиче-

то по формуле (2.18).
Начальные условия (3.1) после подстановки соотношений
(3.4) принимают вид
Граничные условия (3.3) после подстановки соотношений
(3.4) принимают вид
Отметим, что число Рейнольдса (3.8), входящее в систему уравнений (3.5), соотношение (З.б) и начальные условия (3.10), вычислено по характерной скорости V/, , то есть его значение постоянно во всем рассматриваемом интервале времени. Таким образом, число Рейнольдса Ив1 , так же, как и параметр диссипации $)ь , является в данном случае константой, определяемой исходными данными.
В уравнения (3.5), (З.б) и соотношения (3.9), а также начальные условия (ЗЛО) входят параметры 9)ь и . Граничные условия (3.12) содержат безразмерное время закрытия (или
5>(Х.,°) = и.Ц,Х
и(х,о) = и,_
(3.10)

(З.И)
ии%У-

и с - ~<УК Т при 0<т<есо

при Т 5 Т0
(3.12)

- Ь/к гг
(3.13)