MIME-Version: 1.0 Content-Type: multipart/related; boundary="----=_NextPart_01D0416D.0AE51390" Данный документ является веб-страницей в одном файле, также называемой файлом веб-архива. Если вы видите это сообщение, значит, данный обозреватель или редактор не поддерживает файлы веб-архива. Загрузите обозреватель, поддерживающий веб-архивы, например Windows® Internet Explorer®. ------=_NextPart_01D0416D.0AE51390 Content-Location: file:///C:/85899A56/16.htm Content-Transfer-Encoding: quoted-printable Content-Type: text/html; charset="us-ascii"
=
|
Из этюда=
; 16
Для решения задачи о потере напора в трубопровоk= 6;е инженер должен вспомнить или найти в справочникk= 2;х, бумажных ил = 80; интернетовl= 9;ких (в Web-справочник&= #1072;х), набор соответствm= 1;ющих формул и правила их применения = ;— формуляm= 4;ий. Кроме того, инженеру необходимо знать некот = 86;рые свойства воды, в частности, для данной задачи — ее кинематичеl= 9;кую вязкость n. Значения этого параметра воды привод= 03;тся в многочислеl= 5;ных различных справочникk= 2;х в виде таблиц, граф= 080;ков или эмпирическl= 0;х формул, связывающиm= 3; вязкость воды с ее тем= 1087;ературой. Влияние давления на это свойств = 86; воды, как пра= 1074;ило, не учитывае = 90;ся. Причем эти данные, полу= 095;енные из таблиц и формул довольно солидных справочникl= 6;в, могут сущес = 90;венно различатьсn= 3;. Кроме того, инженер при = 087;ереносе чисел из таблицы в конкретный расчет, как мы уже не раз отмечали, может допустить ошибку, связ= 072;нную с неправильнl= 6;й интерполяцl= 0;ей и даже с ошиб= 1086;чным набором циф = 88; на клавиату = 88;е компьютере и/или неверной интерпретаm= 4;ией единиц измерения вязкости и множителя при них. Все это усложняет и тормозит ра = 89;четы, повышает вероятностn= 0; ошибок в них.= p>
Динамическ&= #1072;я вязкость воды рассчитываk= 7;тся по форму = 83;яции, разработанl= 5;ой и утвержден = 85;ой Международl= 5;ой ассоциациеl= 1; по свойства = 84; воды и водяного пара (IAPWS — www.iapws.org), с которой активно сотрудничаk= 7;т автор этой книги. На основе ф = 86;рмуляций IAPWS во всем мир = 77; выпускаютсn= 3; справочникl= 0; с таблицами, хранящими дискретные значения параметров воды и водяного пара в завис= 080;мости от температурm= 9; и давления. П= 1086;добные таблицы публикуютсn= 3; и в нашей стране. Самы= 081; свежий тако = 81; справочник [1] дополнен сайтом Инте = 88;нета (http://twt.mpei.ac= .ru/rbtpp), облегчающиl= 4; и ускоряющи = 84; работу со справочникl= 6;м. Одна из стра= 085;иц этого справочникk= 2; с адресом http://twt.mpei.ru/MCS/Worksheets/rbtpp/tab9= .xmcd показана на = 088;ис. 16.2.
Р=
1080;с. 16.2.
Инте&=
#1088;нет-страниm=
4;а
с
интерактивl=
5;ым
расчетом
динамическl=
6;й
вязкости во
=
76;ы
Зайдя на сайт, показанный на рис. 16.2, можно изменить температурm= 1; и/или давлен= 080;е, выбрав нужные единицы измерения этих исходн = 99;х величин, указать число значащих ци = 92;р в ответе, нажать кнопку Recalculate (Пересчитат= 00;) и получить н= 077; только затребованl= 5;ое значение ди = 85;амической вязкости воды или водяного пара, но и значение относительl= 5;ой погрешностl= 0; данной величины, которая разная в раз= 083;ичных областях давления и т= 077;мпературы. Этот расчетный "черный ящик" можно приоткрыть = 80; узнать из данного Web-справочник&= #1072;, по каким фор= 084;улам рассчитываl= 3;ась динамическk= 2;я вязкость воды и/или во= 1076;яного пара.
В Московском энергетичеl= 9;ком институт= ;е на кафедре технологии воды и топлива, как мы уже отмечали, создана новая интернет-те = 93;нология работы со свойствами воды и водян= 086;го пара, исключ= 072;ющая ручной перенос данных из бу= 084;ажного [1] или интернетовl= 9;кого (см. рис. 16.2) справочникk= 2;.
В справочникk= 7; [1] собраны не только интерактивl= 5;ые сетевые расчеты по свойствам воды и/или водяного пара, но и соответствm= 1;ющие запрограммl= 0;рованные функции, которые можно непосредстk= 4;енно использоваm= 0;ь в расчетах, задавая, например, не динамическm= 1;ю вязкость воды, а температурm= 1; и давление воды. На = 95;ало списка таки = 93; функций ("облачных" m= 2;ункций — функций, расположенl= 5;ых в "облаках" Интернета) показано на = 088;ис. 16.3.
Р=
1080;с. 16.3.
Спис&=
#1086;к
"облачных"
функций по
свойствам в
=
86;ды
и водяного
пара
В этом списке находится плотность и динамическk= 2;я вязкость воды, нужные для вычисле = 85;ия потери напора воды = 074; трубопровоk= 6;е. Для того чтобы функция пло = 90;ности воды в зависимостl= 0; от давления = 080; температурm= 9; стала досту = 87;на (видима, как говорят программисm= 0;ы) в Mathcad-расчете, необходимо = 79;нать интернет-ад = 88;ес этой "облачl= 5;ой" функции — http://twt.mpei.ac.ru/rbtpp/MC-WSP/M15/wspDY= NVISCTD.xmcdz. Для этого достаточно подвести курсор мыши = 082; ссылке на ну= 078;ную функцию ( = 89;м. подчеркнутm= 9;е названия на = 088;ис. 16.3), нажать прав = 91;ю кнопку мыши = 080; выбрать команду Свойст= 1074;а (Properties). Послk= 7; этого действия на экране дисплея появится ок = 85;о с интk= 7;рнет-адресо= 1084; нужной функции (рис.&n= bsp;16.4).
Р=
1080;с. 16.4.
Адре&=
#1089;
"облачной"
функции
"Динамическ=
;ая
вязкость
воды и водян=
086;го
пара"
Этот адрес необходимо скопироватn= 0; и вставить в диалоговое окно Вставка ссылки программы Mathcad, где проводится расчет потери напо = 88;а воды в трубопровоk= 6;е или иной расчет, требующий знания плот = 85;ости воды r (рис. 16.5).
Р=
1080;с. 16.5.
Вста&=
#1074;ка
в расчет
ссылки на
"облачную"
функцию по
плотности
воды
Таким ж&=
#1077;
образом
можно
вставить в
расчет функ
=
94;ию,
возвращающm=
1;ю
динамическm=
1;ю
вязкость
воды m в зависимо=
089;ти
от
температурm=
9;
и давления.
Интернет-ад
=
88;ес
этой "облачl=
5;ой"
функции — http<=
/span>://<=
/span>twt=
.mpei.ac.ru/rbtpp/MC-WSP/M15/wspDYNVISCTD.xmcdz.
По
значениям
плотности
воды и ее
динамическl=
6;й
вязкости в
расчете,
показанном
на рис. 16.6,
определяетl=
9;я
значение
кинематичеl=
9;кой
вязкости n.
Ранее в
расчете был
=
86;
введено
значение вн
=
91;треннего
диаметра
трубы d и
рассчитано
значение ск
=
86;рости
воды в трубе v.
По этим трем
параметрам
(скорость,
диаметр и
вязкость) ра=
089;считываетс&=
#1103;
очень важны
=
81;
безразмернm=
9;й
критерий
течения
жидкости в
трубе — чисl=
3;о
Рейнольk=
6;са
Re=
span>,
определяющk=
7;е
наряду с
шероховатоl=
9;тью
внутренней
поверхностl=
0;
трубы
искомое
значение
потери напо
=
88;а
воды за счет
трения о
стенку труб
=
99;.
В справочной литературе зависимостn= 0; относительl= 5;ого безразмернl= 6;го коэффициенm= 0;а сопротивлеl= 5;ия от режима течения жидкости в круглой трубе l дается либо график = 72;ми, либо наборо = 84; формул. На ри= 1089;. 16.7 показан фра = 75;мент интер= ;нет-страниц= 099; с адресом http://twt.mpei.ac.ru/MCS/Worksheets/Hydro/L= a-De-Re.xmcd, где размеще = 85;а "живая" номограмма ("ложка Н = 80;курадзе"), связывающаn= 3; рассматривk= 2;емый нами коэффи = 94;иент сопротивлеl= 5;ия = l с числом = 056;ейнольдса Re= span> и относительl= 5;ой шероховатоl= 9;тью поверхностl= 0; Δ (отношения с= 088;едней высоты выступов (шероховато = 89;тей) внутренней поверхностl= 0; трубы к ее вн= 1091;треннему диаметру).
Пос=
етитель
сайта (см.
рис. 16.7) может
изменить зн
=
72;чение
Δ и Re,
нажать кноп
=
82;у
Recalculate
и не только
получить
(считать)
нужное числ
=
86;,
но и видеть
характер
этой
зависимостl=
0;
в самой
"интересной=
;"
области — в
переходной
области от
ламинарногl=
6;
течения к
турбулентнl=
6;му —
области, где...
не
рекомендуеm=
0;ся
эксплуатирl=
6;вать
трубопровоk=
6;ы.
Зоны слева
(ламинарное
течение
жидкости) и
справа (повы=
096;енная
турбулентнl=
6;сть)
от кривых,
показанных
на рис. 16.7,
обсчитываюm=
0;ся
по формулам,
представлеl=
5;ным
далее на
рис. 16.8. На
расчетном п
=
86;ртале,
где располо
=
78;ены
описываемыk=
7;
в книге
сайты, есть и
справочник
по гидро
=
75;азодинамик=
1077;.
Р=
1080;с. 16.6.
Расч&=
#1077;т
потери
напора в
трубопровоk=
6;е
В
этом
Web-справочник&=
#1077;
хранится и
"облачная"
функция,
возвращающk=
2;я
значение
нужного нам
коэффициенm=
0;а
трения в
зависимостl=
0; от
числа Ре
=
81;нольдса
в широком диапаз=
1086;не
и
относительl=
5;ой
шероховатоl=
9;ти
внутренней
поверхностl=
0;
круглой тру
=
73;ы.
Эта функция
приведена н
=
72;
рис. 16.8 и
вставлена в
расчет,
показанный
на рис. 16.6, с по=
;мощью
вышеописанl=
5;ого
инструментk=
2;
ссылки на
"облачную"
функцию.
В
литературе
можно найти
различные
"именные"
формулы для
расчета коэ
=
92;фициента
трения в
зависимостl=
0;
от Re
и Δ (см.
комментариl=
0;
на рис. 16.8 и в т
=
72;блице
на рис. 17.10 в этюде 17).
Из этого
набора
формул брат=
00;
можно, в
принципе,
любую, особо
не задумыва=
03;сь
об ее точнос=
090;и.
Р=
1080;с. 16.8.
Набо&=
#1088;
формул по
расчету
относительl=
5;ого
коэффициенm=
0;а
трения
Зам=
ерить
шероховатоl=
9;ть
трубы можно
только
приблизитеl=
3;ьно.
Обычно это
делают в
процессе
гидравличеl=
9;ких
испытаний
труб. В
справочной
литературе
этот важный
параметр
дается в
неких
пределах в з=
072;висимости
от материал
=
72;
труб (металл,
пластик,
керамика,
медь и др.), сп&=
#1086;соба
их изготовл
=
77;ния
(труба
сварная,
труба
цельнотянуm=
0;ая
и т. д.) и
других
особенностk=
7;й
производстk=
4;а.
Кроме того,
шероховатоl=
9;ть
внутренней
поверхностl=
0;
трубы может
меняться пр
=
80;
ее
эксплуатацl=
0;и
или простое
из-за корроз=
080;онно-эрозио=
нных
процессов
или за счет
отложений в
трубах. В
принципе, пр=
080;
расчете
потери
напора нужн
=
86;
вводить в
качестве
исходных
данных не ко=
085;кретные
числовые
значения
относительl=
5;ой
шероховатоl=
9;ти
Δ, а некие
лингвистичk=
7;ские
константы
("цельнотянm=
1;тая
труба",
"сварная
труба", "плаl=
9;тиковая
труба" и т. д.),
по которым
методами
нечетких
множеств
оценивают з
=
85;ачение
Δ в некоем
диапазоне,
определяющk=
7;м
наряду
с другими
неопределеl=
5;ностями
(с неопредел=
077;нностью
диапазона
значений
числа Ре
=
81;нольдса
и самих
формул для
расчета l на ри=
;с. 16.8)
ожидаемый
диапазон во
=
79;можного
изменения
рассчитаннl=
6;го
значения
потери
напора.
В расчете, показанном на рис. 16.6, параметры воды по длин= 077; трубы опред = 77;ляются заданной температурl= 6;й 16 = °C и давлением, равным 5 атм.
1. Александрl= 6;в А. А., Орлов К. А., Очков В. Ф. Теплофи= 079;ические свойства рабочих веществ теп = 83;оэнергетик= 1080;: Интернет-сп = 88;авочник. — М.: Издательскl= 0;й дом МЭИ, 2009. — 224 с. URL: http://twt.mpei.ac.ru/rbtpp.
2. Очков В. Ф., Орлов К. А., Френкель М. = 51;. и др. "Облачный" сервис по свойствам рабочих вещ = 77;ств для т= 077;плотехниче&= #1089;ких расчетов // Теплоэнергk= 7;тика. — 2012. — № 7. — С. 79–86. = URL: http://twt.mpei.ac.ru/ochkov/WSPHB/Web-function-Power.pdf.
3. Очков В. Ф., Яньков С. Г. Эволюци= 103; техники инж = 77;нерных расчетов // Труды Международl= 5;ой научно-мето = 76;ической конференциl= 0; "Информатиз= ;ация инженерногl= 6; образованиn= 3;", 10–11 апреля 2012 г.&n= bsp;— М.: Издательс= 1082;ий дом МЭИ. URL: http://inforino2012.mpei.ru/App_Text/proc.pdf.
4. Очков
В. Ф., Орлов
К. А., Чжо
Ко Ко и
=
76;р.
"Облачные"
функции для
инженерных
расчетов
водоснабжеl=
5;ия //
Водоснабжеl=
5;ие
и канализац
=
80;я. —
2012. —
№ 9, 10. URL: http://twt.mpei.ac.ru/GDHB/CloudFunction.pdf.
226227