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高压清洗机管路总水头损失ΣΗ的计算方法
时间:2012-05-07 来源:
高压清洗机是由高压泵、安全阀、调压溢流阀、高压喷枪、高压喷头及高压胶管等为一体的设备。当高压泵的排出压力不变时,水头损失 ΣΗ 的大小就决定了平均动能,为了提高平均动能,增加冲击力,就要设法减少总水头损失 ΣΗ 。
我们以压力200 bar、流量133 l/min、高压胶管长度15m、内径13m的高压清洗机为例,其高压管路系统当量纵断面如图所示:
1、高压胶管中水的平均流速 V 的计算
公式(1)
2、沿程水头损失的计算。
首先计算雷诺数: 公式(2)
公式中 γ —水的运动粘度,按水温20℃计算:
然后选取当量粗糙度 Δ,对于高压胶管,一般 Δ =0.02mm。并计算 Δ/D,根据 Re 和 Δ/D 值查摩迪图,得出 λ 值。
最后利用公式(3)计算。
公式(3)
对于上述高压清洗机,Re =217600,Δ/D =0.00154,查摩迪图得 λ =0.0225,由公式(3)求得 =371m。
3、局部总水头损失 的计算
忽略从压力表到A腔的局部水头损失。分别确定系统各当量纵断面局部水头损失系数和直径,然后利用公式(4)计算。
公式(4)
对于上述高压清洗机:
从A到B,=0.408,=9mm
从B到C,=0.271,=13mm
从C到D,=0.021,=8mm
从D到E,=0.5
代入公式(4)得出:=74m
4、总水头 ΣΗ 计算
由公式(5)计算 ΣΗ 。
公式(5)
对于上述高压清洗机 ΣΗ =445m,或者 ΣΗ =44.5 bar。
在上述计算方法中,由于忽略了水流脉动,过流流部件变形,胶管振动等一些因素的影响,所以理论计算结果较实际测量值小,但比较接近。通过水力学的其他途径计算,所得结果相差不大,因此上述计算方法可以用于工程计算。
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