environmentПриродообустройствоPrirodoobustrojstvo1997-6011РГАУ-МСХА10.26897/1997-6011-2023-1-69-75environment-255Research ArticleГИДРАВЛИКА И ИНЖЕНЕРНАЯ ГИДРОЛОГИЯHYDRAULICS AND ENGINEERING HYDROLOGYМетодика определения потерь давления на трение в круглом трубопроводе постоянного сеченияMethod of determining the friction pressure loss in a circular pipeline of constant cross-sectionhttps://orcid.org/0000-0002-3522-9302КарповД. Ф.KarpovD. F.

Карпов Денис Федорович - соискатель, старший преподаватель.

160000, Вологда, ул. Ленина, 15

Scopus ID: 57210325021; WoS Researcher ID: AAF-2092-2021; Scholar ID: gQUpifkAAAAJ; e-library ID: 564418

Denis F. Karpov - applicant, senior lecturer.

160000, Vologda, Lenin str., 15

Scopus ID: 57210325021; WoS Researcher ID; AAF-2092-2021; Scholar ID: gQUpifkAAAAJ; e-library ID: 564418

karpovdf@vogu35.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8687-3296ПавловМ. В.PavlovM. V.

Павлов Михаил Васильевич - кандидат технических наук, доцент.

160000, Вологда, ул. Ленина, 15

Author ID SCOPUS57204361039; WoS ResearcherID AAN-5773-2021; ID РИНЦ 564419

Mikhail V. Pavlov - candidate of technical sciences,  associate professor.

160000, Vologda, Lenin str., 15

Author ID SCOPUS57204361039; WOS Researcher ID AAN-5773-2021; RSCI ID564419

pavlovmv@vogu35.ruВологодский государственный университетРоссияVologda State UniversityRussian Federation202320042023016975Copyright © Карпов Д.Ф., Павлов М.В., 20232023Карпов Д.Ф., Павлов М.В.Karpov D.F., Pavlov M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://environment.timacad.ru/jour/article/view/255

Представлена методика определения потерь давления на трение в медном трубопроводе постоянного  круглого сечения. Дано описание лабораторной установки и перечня измерительных приборов,  необходимых  для  ее   реализации  по предложенному  алгоритму. Основные этапы экспериментальной работы включают в себя: подачу  воздуха  в трубопровод центробежным вентилятором;    определение    геометрических показателей  трубопровода; измерение температуры воздуха в помещении термогигрометром,  скорости движения воздуха на выходе из трубопровода термоанемометром, перепадов (потерь) давления воздуха на участках прямолинейного    трубопровода    дифференциальным  манометром. По  экспериментальным данным выполнено определение потерь  напора на трение на исследуемом участке трубопровода с последующей   оценкой   погрешности результатов  косвенных  измерений.  Проведено сравнение полученных  результатов     с      теоретическими   данными  (номограммы И.И. Никурадзе), подтверждающее  их достоверность,  выполнена  оценка сходимости полученных  результатов. Знание подобного рода инженерно-технических   и  научных решений  позволит  качественно выполнять контроль  потерь и падений  давления в  трубопроводах,  подбирать необходимое гидравлическое оборудование (нагнетатели), избегать аварийных ситуаций при эксплуатации инженерных систем жизнеобеспечения.

The  procedure   for  determining  friction   pressure   losses  in  the  copper  pipeline of constant round section is presented. A description of the laboratory installation and the list of measuring instruments required for its implementation according  to the proposed  algorithm are given.  The  main stages of experimental work include: air supply to the pipeline by centrifugal fan; determination of pipeline geometrical parameters; measurement  of the  air  temperature in  the  room  with  a thermohygrometer, the speed of air movement at the outlet of the pipeline with a thermoanemometer, air pressure drops (losses) in the sections of the rectilinear pipeline  with  a differential pressure  gauge. Based  on experimental data, friction head losses were determined on the investigated section of the pipeline with subsequent assessment of the  error of indirect measurements. The  results  were compared with  theoretical data  (nomograms by I.I. Nikuradze), confirming their reliability and the convergence of the results  was assessed.  Knowledge of such engineering, technical and scientific solutions will make it possible to perform high-quality control of losses  and  pressure  drops  in  pipelines, select  the  necessary  hydraulic equipment (superchargers), and avoid emergencies  during operation of engineering life support systems.

гидравлические измерениягидравлический режимтрубопроводпотери давления натрениекоэффициент гидравлического трениякоэффициент динамической вязкостигидродинамическое давлениескорость движения жидкостипропускная способностьтермогигрометртермоанемометрдифференциальный манометрhydraulic measurementshydraulic modepipelinefriction pressure losshydraulic friction coefficientdynamic viscosity coefficienthydrodynamic pressurefluid velocitycapacitythermohygrometerthermoanemometerdifferential pressure gaugeReferencesШтеренлихт Д.В. Гидравлика: учебник. 5-е изд., стер. СПб.: Изд-во «Лань», 2015. 656 с.Shterenliht D.V. Gidravlica: uchebnik. 5-е izd., ster. SPb.: Izd-vo «Lan», 2015. 656 s.Тянин А.Н. Гидравлика систем водоснабжения и водоотведения: учебное пособие. Вологда: ВГУ, 2021. 87 с.Tyanin A.N. Gidravlika sistem vodosnabzheniya i vodootvedeniya: uchebnoe posobie. Vologda: Vologodskij gosudarstvennyj universitet, 2021. 87 s.Палиивец М.С. Гидравлический расчет трубопровода с учетом длин влияния местных сопротивлений и их интерференции // Природообустройство. 2022. № 1. С. 102-108.Paliivets M.S. Gidravlicheskij raschet truboprovoda s uchetom dlin vliyaniya mestnyh soprotivlenij i ih interferentsii // Prirodoobustrojstvo. 2022. № 1. S. 102-108.Продоус О.А., Терехов Л.Д., Смолин Е.С. Анализ зарубежных и отечественных расчетных зависимостей для определения потерь напора в трубопроводах из полимерных материалов // Водоснабжение и санитарная техника. 2019. № 1. С. 56-60.Prodous O.A., Terekhov L.D., Smolin E.S. Analiz zarubezhnyh i otechestvennyh raschetnyh zavisimostej dlya opredeleniya poter napora v truboprovodah iz polimernyh materialov // Vodosnabzhenie i sanitarnaya tekhnika. 2019. № 1. S. 56-60.Акименко А.В., Аникеев Е.А., Воронин В.В. Методика и алгоритм расчета линейных потерь напора жидкости в трубопроводах // Моделирование систем и процессов. 2022. Т. 15, № 2. С. 7-12.Akimenko A.V., Anikeev E.A., Voronin V.V. Metodika i algoritm rascheta linejnyh poter’ napora zhidkosti v truboprovodah // Modelirovanie sistem i protsessov. 2022. T. 15. № 2. S. 7-12.Шарибзянов Н.М. Изучение потерь напора по длине и определение коэффициента гидравлического трения при установившемся движении жидкости // Научные труды студентов Ижевской ГСХА. Ижевск: Ижевская ГСХА, 2020. С. 1429-1433.Sharibzyanov N.M. Izuchenie poter napora po dline i opredelenie koeffitsienta gidravlicheskogo treniya pri ustanovivshemsya dvizhenii zhidkosti // Nauchnye trudy studentov Izhevskoj GSKHA / FGBOU VO «Izhevskaya gosudarstvennaya selskohozyajstvennaya akademiya». Izhevsk: Izhevskaya GSKHA, 2020. S. 1429-1433.Повх А.В. Снижение гидравлического трения в трубопроводах // Научный журнал. 2020. № 2 (47). С. 36-39.Povh A.V. Snizhenie gidravlicheskogo treniya v truboprovodah // Nauchnyj zhurnal. 2020. № 2(47). S. 36-39.Рутковсfкий М.А., Шибеко А.С., Галыня К.И. Гидравлический расчет медных трубопроводов систем отопления и внутреннего газоснабжения // Наука и техника. 2018. Т. 17, № 6. С. 508-514.Rutkovskij M.A., Shibeko A.S., Galynya K.I. Gidravlicheskij raschet mednyh truboprovodov sistem otopleniya i vnutrennego gazosnabzheniya // Nauka i tekhnika. 2018. T. 17. № 6. S. 508-514.Палиивец М.С. Анализ и экспериментальная оценка местных гидравлических потерь в шаровом кране при регулировании // Природообустройство. 2020. № 5. С. 82-87.Paliivets M.S. Analiz i eksperimentalnaya otsenka mestnyh gidravlicheskih poter v sharovom krane pri regulirovanii // Prirodoobustrojstvo. 2020. № 5. S. 82-87.Фоминых А.В., Тельминов А.В., Ковшова Н.А. Зависимость коэффициента потерь на трение по длине трубы в гидравлических системах АПК // Вестник Курганской ГСХА. 2018. № 3(27). С. 79-82.Fominyh A.V., Teljminov A.V., Kovshova N.A. Zavisimost koeffitsienta poter na trenie po dline truby v gidravlicheskih sistemah APK // Vestnik Kurganskoj GSHA. 2018. № 3(27). S. 79-82.Борзенко Е.И., Рыльцев И.А., Шрагер Г.Р. Потери давления для течения степенной жидкости в трубе переменного сечения // Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа. 2021. № 1. С. 3-11.Borzenko E.I., Ryltsev I.A., Shrager G.R. Poteri davleniya dlya techeniya stepennoj zhidkosti v trube peremennogo secheniya // Izvestiya Rossijskoj akademii nauk. Mekhanika zhidkosti i gaza. 2021. № 1. S. 3-11.Палиивец М.С. Экспериментальная оценка потерь напора по длине в гидравлически короткой трубе системы водоснабжения // Инновации и инвестиции. 2020. № 9. С. 216-220.Paliivets M.S. Eksperimentalnaya otsenka poter napora po dline v gidravlicheski korotkoj trube sistemy vodosnabzheniya // Innovatsii i investitsii. 2020. № 9. S. 216-220.Seoev L.V., Drozdov D.A., Plotnikova K.M., Elkin A.V. Study of hydraulic resistance in collapsible pipelines // IOP Conference Series: materials Science and Engineering, Khanty-Mansyisk, February 21-22, 2019.Khanty-Mansyisk, 2020. P. 012022.Seoev L.V., Drozdov D.A., Plotnikova K.M., Elkin A.V. Study of hydraulic resistance in collapsible pipelines // IOP Conference Series: materials Science and Engineering: Khanty-Mansyisk, February 21-22, 2019. Khanty-Mansyisk, 2020. P. 012022.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.