Довгі й короткі трубопроводи
Практично всі трубопроводи на своєму основному протязі мають циліндричну або призматичну форму. Тому усталений рух рідини в них зазвичай буває рівномірним. Нерівномірним рух може бути лише на ділянках місцевих опорів, на яких рух, як правило, не можна вважати і плавно мінливих.
Кожен трубопровід має гідравлічними опорами, які зумовлюють відповідні втрати напору при русі рідини. У всіх трубопроводах є втрати на тертя. Що стосується місцевих опорів, то в одних трубопроводах вони можуть бути великими, а в інших настільки малими, що при розрахунках ними можна знехтувати. Тому при гідравлічних розрахунках трубопроводів прийнято розрізняти два види трубопроводів - довгі і короткі.
Гідравлічно довгими називаються такі трубопроводи, у яких в загальній сумі втрат енергії переважають втрати на тертя, розподілені по довжині, а частка місцевих втрат настільки мала, що нею можна знехтувати при гідравлічних розрахунках.
До гідравлічно коротким відносять трубопроводи, в яких сума місцевих втрат порівнянна з величиною втрат на тертя і при розрахунках необхідно враховувати і втрати напору на тертя, і втрати напору на місцевих опорах.
Як видно з цих визначень, зміст назви трубопроводу визначається не його довжиною, а залежить від кількості і характеру наявних в ньому місцевих опорів.
Зазвичай питання про те, до якого виду належить трубопровід, заздалегідь досить очевидний. До довгим трубопроводах практично завжди відносяться магістральні водогони. До коротким належать труби під насипами, всмоктувальні труби насосних установок, трубопроводи зі значною кількістю запірної арматури і т. Д. Якщо спочатку питання, до якого виду віднести досліджуваний трубопровід, незрозумілий, доводиться вважати його коротким, і висновки робити тільки за результатами попереднього гідравлічного розрахунку . Якщо сума втрат напору на місцевих опорах виявиться менше 5% від втрат по довжині, то трубопровід можна вважати довгим.
Незалежно від того, до якого виду належить розглянутий трубопровід, при його розрахунку виникають три основних типи завдань:
1) задані діаметр d. довжина трубопроводу l і витрата рідини, що рухається Q - потрібно визначити напір H. необхідний для пропуску заданої витрати.
2) задані діаметр d і довжина трубопроводу l. а також діючий напір H - потрібно визначити витрата Q.
3) задані довжина трубопроводу l. витрата Q і діючий напір H - потрібно визначити необхідний діаметр трубопроводу d.
Для вирішення всіх цих типів завдань необхідно отримати залежність, що зв'язує розміри трубопроводу (довжину l і діаметр d) з напором H і витратою Q.
Необхідність враховувати місцеві втрати напору суттєво ускладнює розрахунок коротких трубопроводів. Тому спочатку доцільно ознайомитися з основами розрахунку довгих труб.