A velocidade de movimento do meio em uma tubulação gravitacional. Cálculo hidráulico de tubulações por gravidade. Sistema de lavagem para filtros cassete, cabeçotes e tubos de gravidade

O cálculo dos diâmetros das tubulações de comunicação de captação de água é realizado com base nos valores das velocidades permitidas em condições normais de operação da captação de água. Para tubos gravitacionais, a velocidade deve estar na faixa de 1 a 1,5. O diâmetro dos tubos gravitacionais é medido de acordo com as tabelas de Shevelev.

Aceitamos duas linhas de gravidade. Aceitamos 700 mm =1,23 m/s.

Determinação de perdas em linhas de gravidade que surgem durante a operação:

, Onde

L é o comprimento da linha de gravidade. O comprimento da linha de gravidade é determinado a partir do perfil do fundo do rio. Esta é a distância horizontal da parede externa da tomada d'água (medida a uma distância de 5 m da borda d'água no nível da água) até o local da cabeceira, L = 43,5 m.

V – velocidade do fluxo de água na tubulação,
=1,23m/s;

=2,45 m/s;

 - a soma dos coeficientes de resistência locais, tomamos de acordo com:

= tanque de exaustão=

3*0,25+0,1+0,97+1,0=3,57m

Modo normal:

0,47m

Modo de emergência:

Av. =Q calc =961,22l/s;

1,65m

7. Sistema de lavagem de filtros cassete, cabeçotes e tubos de gravidade

Figura 5. Sistema para lavagem de filtros cassete, cabeçotes e tubos de gravidade.

Quando a diferença de nível no rio e em uma ou ambas as câmaras do poço atinge um valor crítico, é necessário iniciar a lavagem dos cassetes filtrantes e dos tubos de gravidade. A diferença de nível é determinada pelas leituras do sensor. Primeiramente, os filtros de um dos cabeçotes são lavados por pulso. Se após 3-4 lavagens pulsadas de filtros e tubulações de gravidade, a diferença de nível não for restaurada aos valores normais, inicie a retrolavagem de pressão. As tubulações que fornecem água para lavagem das linhas de gravidade e filtros são conectadas na câmara de comutação ao duto de água sob pressão. O diâmetro das tubulações de abastecimento é determinado da seguinte forma:

A velocidade da água durante a retrolavagem deve satisfazer a seguinte condição:

,

Onde - velocidade da água no varal, leva 1,5 m/s;

- velocidade da água na linha de gravidade, m/s

Neste caso, o consumo de água para lavagem da linha de gravidade é determinado pela fórmula:

,

Onde - diâmetro da linha de gravidade, m

EM

m 3 /s

De acordo com o diâmetro das tubulações de abastecimento de água de lavagem, aceitamos
4 m/s de diâmetro
mm.

Cálculo de descarga de pulso

Arroz. 6. Cálculo da lavagem por pulso.

O cálculo da lavagem pulsada de cassetes de proteção de peixes de tomadas de água inundadas consiste em determinar a velocidade máxima do fluxo de água em um duto de água por gravidade durante a lavagem. Com base nesta velocidade, pode-se avaliar indiretamente a eficácia de seu uso (por exemplo, em comparação com a velocidade de fluxo possivelmente alcançável durante a retrolavagem com água). A velocidade máxima do fluxo de água em um conduto gravitacional
m/s, para alguns valores aceitos , L, D e d são determinados pela fórmula

Onde E - semiamplitude das flutuações no nível do líquido no riser de vácuo, m;

, - duração do primeiro meio ciclo de flutuação do nível do líquido no riser de vácuo

onde F e ω são as áreas da seção transversal ativa do riser de vácuo e do conduíte de água por gravidade, respectivamente.
em F=ω

Comprimento da linha de gravidade L

Ѳ- a característica da resistência hidráulica principal é determinada pela fórmula:

Neste caso, o coeficiente ѱ é encontrado pela fórmula:

Onde, λ é o coeficiente de atrito hidráulico;

L e Dc - comprimento e diâmetro da conduta de água por gravidade, m;

∑ζ - a soma dos coeficientes de resistência local quando a água se move da fonte de água para a inclusive.


h – perda de pressão no cassete filtrante, h = 0,3;

V é a velocidade da água no cassete do filtro, determinada pela fórmula:


,EM

Onde,
- velocidade do fluxo de água no cassete

Ρ=50% - porosidade de carregamento do cassete

EM

As características de resistência adicional são encontradas usando a fórmula

onde D u d é o diâmetro do riser de vácuo e da válvula de admissão de ar, respectivamente. D=700mm;d=100mm;

Nós definimos - altura de subida da água no riser de vácuo

aceito 3-8 m

Com base no cronograma de cálculo da lavagem pulsada, determinamos

;
EM

Vamos escolher a seção 1-1 de acordo com superfície livre líquido no tanque A, seção 2-2 - ao longo da superfície livre do líquido no tanque B (Fig. 7). O plano de comparação é compatível com a seção 2-2.

Figura 7 - Esquema de cálculo do diâmetro de uma tubulação gravitacional

Vamos criar a equação de Bernoulli para as seções 1-1 e 2-2:

Nesse caso:

Como os níveis nos tanques A e B são constantes, as pressões de velocidade são iguais a zero.

Substituindo todos os valores na equação de Bernoulli (7.1), obtemos:

Perda de cabeça:

Sob condições de estado estacionário, os níveis nos tanques são constantes, então o fluxo de líquido através da tubulação gravitacional é igual. Portanto, a velocidade média do fluido em uma tubulação gravitacional:

Substituindo a expressão (7.3) levando em consideração (7.4) em (7.2), obtemos:

Resolvemos a equação (7.5) utilizando o método gráfico-analítico. Dado o valor do diâmetro da tubulação gravitacional, construiremos um gráfico da dependência da pressão necessária

Número de Reynolds:

Consequentemente, o regime de fluxo é turbulento. Em seguida, o coeficiente de perda por atrito ao longo do comprimento é determinado usando a fórmula de Altschul:

onde: - rugosidade dos tubos de ferro fundido (usados).

Vamos calcular usando a fórmula (7.5) a pressão necessária para passar a vazão no valor do diâmetro da tubulação gravitacional:

Uma vez que o valor obtido é obtido, os valores subsequentes do diâmetro precisam ser reduzidos.

Vamos realizar cálculos semelhantes para vários outros valores de diâmetro. Resumimos os resultados do cálculo na Tabela 2.

Tabela 2 - Resultados do cálculo da pressão necessária

Com base nos dados da Tabela 2, construímos um gráfico de dependência (Fig. 8) e, com base no valor, determinamos o diâmetro da tubulação gravitacional.


Figura 8 – Gráfico de dependência

Conseguimos de acordo com o cronograma.

CONSTRUÇÃO DE CARACTERÍSTICAS DE REDE

Sob condições de operação em estado estacionário da instalação, quando a vazão no sistema de tubulação não muda ao longo do tempo, a pressão desenvolvida pela bomba é igual à pressão necessária da instalação

Então, de acordo com a fórmula (4.2), a pressão de instalação necessária é:

Pressão da rede:

Vamos construir uma característica de rede usando as dependências (8.1) e (8.2) e o método para determinar as perdas de pressão estabelecido no parágrafo 2.

Vamos pensar na despesa.

Vamos determinar as velocidades médias, o regime de fluxo e os coeficientes de resistência ao atrito para cada seção da tubulação.

Para diâmetro da linha de sucção:

Número de Reynolds:

Consequentemente, o regime de fluxo na linha de sucção é turbulento.

Para diâmetro da tubulação:

velocidade média do fluido:

Número de Reynolds:

Para diâmetro da tubulação:

velocidade média do fluido:

Número de Reynolds:

Conseqüentemente, o regime de fluxo em uma tubulação com diâmetro é turbulento.

Para diâmetro da tubulação:

velocidade média do fluido:

Número de Reynolds:

Conseqüentemente, o regime de fluxo em uma tubulação com diâmetro é turbulento.

Perda de pressão na linha de sucção

onde: - perda de pressão por atrito ao longo do comprimento;

Perdas de pressão locais;

e - respectivamente, o coeficiente de resistência ao atrito e a soma dos coeficientes de resistência local na linha de sucção.

Vamos determinar o coeficiente de resistência hidráulica usando a fórmula Altschul:

Para resistências locais da linha de sucção:

caixa de sucção com válvula de retenção com coeficiente de resistência;

válvula (quando totalmente aberta).

Nós obtemos:

Vamos calcular a perda de pressão na linha de sucção:

De forma semelhante, determinamos a perda de pressão na linha de descarga:

Como o regime de fluxo na linha de descarga é turbulento em todas as seções e a área de resistência hidráulica é transitória, determinaremos os coeficientes de resistência ao atrito usando a fórmula de Altschul:

Resistência local da linha de descarga:

duas curvas rotativas com coeficiente de resistência

válvula de controle com coeficiente de resistência

cotovelo giratório com coeficiente de arrasto

em uma seção de tubulação com diâmetro:

cotovelo giratório com coeficiente de arrasto

em uma seção de tubulação com diâmetro:

cotovelo giratório com coeficiente de arrasto

Medidor de vazão Venturi com coeficiente de arrasto

Vamos calcular a perda de pressão na linha de descarga:

Perdas totais de pressão na tubulação:


Pressão de instalação necessária:

Pressão da rede:

Vamos realizar cálculos para outras vazões. Resumimos os resultados do cálculo na Tabela 3.

reservatório de bomba de tubulação de pressão

Tabela 3 - Resultados do cálculo para construção das características da rede

À medida que o óleo se move, a pressão nele cai e quanto maior a velocidade do movimento, maior a perda de pressão por unidade de comprimento da tubulação. Se a pressão absoluta do óleo P ao mesmo tempo atinge um valor igual ao DNP em uma determinada temperatura P S, então neste local do fluxo ocorre intensa vaporização e liberação de gases, o que pode levar a processos de cavitação ou interrupção da continuidade do fluxo. O fluxo de líquido no caso descrito pode ser estratificado por gravidade ou ter uma estrutura mais complexa (tampão) na qual porções de líquido se alternam com bolhas de vapor-gás.

O fluxo estratificado por gravidade é um tipo de fluxo livre em que o líquido se move em uma seção transversal incompleta sob a influência da gravidade, e o restante da seção transversal do tubo é ocupado por vapores desse líquido. As áreas onde essas correntes ocorrem são chamadas de fluxos gravitacionais. Ao mesmo tempo, a pressão na cavidade vapor-gás da seção gravitacional permanece quase constante e igual ao DNP do óleo. Seções gravitacionais estacionárias só podem existir nas seções a jusante da tubulação. O início de cada seção gravitacional, que sempre coincide com um dos vértices do perfil, é denominado ponto de passagem, podendo haver vários desses pontos. No entanto, notamos que o ponto mais alto do percurso nem sempre é uma passagem (ver Fig. 5.3).

Arroz. 5.3. Ponto de cruzamento e comprimento estimado do oleoduto

Da Fig. 5.3. percebe-se que o motivo do surgimento dos trechos gravitacionais pode ser a diminuição da vazão na tubulação, causada pela diminuição da pressão no trecho inicial com p n para p n(transição para o modo de bombeamento reduzido). Porém, ao retornar à pressão anterior, não é possível atingir a vazão anterior, pois os acúmulos de vapor-gás resultantes criam resistência adicional, e o processo de sua dissolução continua muito tempo. Assim, o retorno ao consumo anterior será realizado durante um período de tempo bastante longo.

A dissolução do acúmulo de vapor-gás ocorre se a velocidade do fluxo for suficiente para separar e transportar as bolhas de vapor-gás da parte inferior da cavidade de gás a jusante, enquanto à medida que se afastam da seção de gravidade, a pressão do líquido aumenta e as bolhas colapso, causando cavitação. Isso pode levar a vibrações significativas na tubulação e é acompanhado por níveis aumentados de ruído. Com o aumento adicional da velocidade do fluxo até um determinado valor, o acúmulo é desalojado e levado inteiramente pelo fluxo (em um único tampão) e pode atingir o reservatório no ponto final do oleoduto. O golpe de aríete que acompanha esse fenômeno causa danos aos tanques e seus equipamentos.

A presença de seções gravitacionais leva a um aumento de pressão no início da tubulação e, portanto, exige maiores custos de energia para bombeamento. Se estendermos a linha de declive hidráulico além da seção gravitacional até a seção inicial, podemos determinar p n, que é necessário para bombear óleo com a mesma vazão através de uma tubulação de mesmo comprimento e diâmetro, mas sem seções de gravidade. Da Fig. 2.3. está claro que p n < p n .

O bombeamento com a mesma produtividade, mas sem seções de gravidade, pode ser organizado aumentando a pressão no final da tubulação para p F. A diferença entre a pressão útil e a necessária pode ser usada, por exemplo, para acionar uma pequena usina (o projeto de tal usina foi desenvolvido para o oleoduto Tikhoretsk-Novorossiysk na área do depósito de petróleo Grushovaya).

Quando uma seção gravitacional aparece entre as estações de bombeamento intermediárias, as seções da tubulação principal antes e depois do ponto de passagem deixam de ser conectadas hidraulicamente. Se por algum motivo a produtividade do trecho após o ponto de transferência aumentar, mas no trecho inicial permanecer no mesmo nível, a pressão de sucção da estação de bombeamento próxima ao ponto de transferência começará a diminuir e poderá atingir o limite inferior permitido.

Um maior teor de compostos de enxofre no óleo pode causar processos de corrosão acelerados na superfície interna da parede do tubo acima da superfície livre do líquido.

Ao calcular hidraulicamente uma tubulação com seções gravitacionais, a equação (5.11) é transformada na seguinte forma

, (5.15)

Onde eu R– o comprimento estimado do MT, que é considerado a distância do ponto de partida ao ponto de transferência mais próximo, m;

z=(z Pz N) – diferença entre as marcas geodésicas do ponto de passagem e do ponto de partida, m;

p sim =(P éP um) – pressão de vapor de óleo, que pode ser positiva ou negativa, Pa. No entanto, via de regra, para óleos (com p sim <0) согласно третьим членом в уравнении (5.15) пренебрегают.

Consideremos o fluxo de fluido além do ponto de sela (Fig. 5.4).

Arroz. 5.4. Fluxo de fluido além do ponto de passagem

A linha de inclinação hidráulica na seção de gravidade corre paralela ao perfil da tubulação a uma distância p sim /( g), do qual se conclui que a inclinação hidráulica na seção gravitacional é igual à tangente do ângulo de inclinação do perfil da tubulação em relação ao horizonte eu=tg α n .

Visto que de acordo com a equação (5.1)

então a velocidade do movimento do fluido na seção de gravidade c maior velocidade de fluxo de fluido em seções cheias da tubulação c 0 porque na mesma vazão a área S ocupada por líquido na seção gravitacional é menor que a área transversal total do tubo S 0. Proporção de áreas indicadas

é chamado de grau de enchimento da seção da tubulação, que depende da relação entre a inclinação hidráulica da seção totalmente preenchida e a inclinação hidráulica da seção gravitacional

pode ser determinado por uma das seguintes dependências de aproximação fornecidas na tabela 5.3.

Tabela 5.3

O comprimento da seção gravitacional pode ser determinado graficamente ou expressando-o a partir da equação de Bernoulli para a seção AK (ver Fig. 5.4)

Marca geodésica do final da seção gravitacional z UM pode ser determinado sabendo z P e coordenadas do ponto de rota mais próximo x E z x, a partir de relações geométricas simples

Substituindo a equação (5.17) em (5.16) e expressando eu su.u. nós conseguimos

. (5.18)

Para encontrar o ponto de sela, basta determinar o excesso de pressão em cada vértice do perfil, começando pela extremidade: se p<p sim, então o vértice é o início da seção gravitacional, levando isso em consideração, os excessos de pressão são encontrados nos vértices seguintes. O pico mais próximo do início do oleoduto, que é o início do trecho gravitacional, será o ponto de passagem.

Os cálculos hidráulicos de tubulações de fluxo livre (gravidade) são baseados na condição de manter o movimento constante e uniforme da água nas tubulações de acordo com duas fórmulas básicas:

  • fórmula de continuidade de fluxo
  • Fórmula Chezy

onde q é o fluxo de líquido, m 3 /s; ω – área de seção livre, m2; V—velocidade do fluido, m/s; R—raio hidráulico, m; i é a inclinação hidráulica (igual à inclinação do tubo em movimento constante e uniforme); C é o coeficiente de Chezy, dependendo do raio hidráulico e da rugosidade da superfície molhada da tubulação, m 0,5/s.

A principal dificuldade na realização de cálculos hidráulicos é a determinação do coeficiente de Chezy.

Vários pesquisadores propuseram suas próprias fórmulas universais (dependências empíricas ou semi-empíricas), que de uma forma ou de outra descrevem a dependência do coeficiente de Chezy no raio hidráulico, na rugosidade das paredes da tubulação e em outros fatores:

  • fórmula de N, N. Pavlovsky:

onde n é a rugosidade relativa da parede do tubo; para determinar o expoente y, a fórmula é usada

y=2,5·√n-0,13-0,75·√R·(√n-0,1)

  • A. Fórmula de Manning:
  • fórmula de A.D. Altshul e V.A Ludov para determinar y.

y=0,57-0,22 lgC

  • fórmula de A. A. Karpinsky:

y=0,29-0,0021·C.

Com base nessas e em outras dependências semelhantes, foram construídas tabelas e nomogramas de cálculo hidráulico, que permitem aos engenheiros projetistas realizar cálculos hidráulicos de redes de gravidade e canais feitos de diversos materiais. Recomenda-se calcular dutos gravitacionais de fluxo livre usando a conhecida fórmula de Darcy-Weisbach:

i=λ/4R V 2 /2g

onde λ é o coeficiente de atrito hidráulico; g—aceleração gravitacional, m/s 2 .

O coeficiente de Chezy pode ser definido como:

Das fórmulas anteriormente observadas obtidas por pesquisadores nacionais, as mais testadas e mais consistentes com os dados experimentais são as fórmulas de N. N. Pavlovsky. A validade destas fórmulas foi confirmada e testada pela prática da engenharia, e não há dúvidas sobre a possibilidade de sua posterior utilização para o cálculo hidráulico de redes de escoamento livre feitas de cerâmica, concreto e tijolo, ou seja, aqueles materiais onde o coeficiente de rugosidade n é da ordem de 0,013-0,014, assim como os poliméricos certos fatores de correção.

As tendências actuais na utilização generalizada de novos tubos feitos de vários materiais (incluindo polímeros) durante a reparação e reconstrução de redes antigas levam a que a rede de drenagem das cidades se torne cada vez mais heterogénea de ano para ano, o que afecta as dificuldades de avaliação de indicadores hidráulicos, bem como dificuldade de operação, uma vez que métodos de manutenção adequados (por exemplo, limpeza, etc.) devem ser aplicados para cada trecho diferente da tubulação.

Para tubulações feitas de novos materiais, atualmente não existem dependências hidráulicas estritas para alterações nos coeficientes C e λ. Além disso, cada fabricante de novos tipos de tubos publica seus próprios critérios, às vezes tendenciosos, para avaliar a compatibilidade hidráulica de tubos feitos de vários materiais. . A tarefa fica ainda mais agravada quando existem muitos desses materiais e cada um deles encontra o seu nicho na reparação de redes. Como resultado, surge uma espécie de rede com “patches”. Isto não exclui o desequilíbrio hidráulico, ou seja, possíveis tendências negativas associadas a inundações nas junções de tubos ou a certas distâncias das junções.

Assim, para cada tipo de material de tubulação ou revestimento protetor, é desejável que o projetista tenha dependências unificadas para mudanças nas características hidráulicas, ou seja, os resultados de experimentos em escala real para determinar os coeficientes de Chezy, Darcy e outros parâmetros de tubos feitos de vários materiais. Assim, como conclusão, é necessário afirmar a importância da realização de estudos hidráulicos experimentais. Os valores experimentais do coeficiente de Chezy obtidos durante experimentos em um diâmetro podem ser um critério de similaridade hidráulica aproximada para a transição para outros diâmetros.

Os dutos servem como canais através dos quais os líquidos são bombeados. O líquido se move através de uma tubulação porque sua energia no início da tubulação é maior do que no final. Esta diferença de energia é criada, via de regra, por uma bomba e, por vezes, pela diferença de altura entre o início e o fim do tubo. Na indústria de mineração, lidamos principalmente com tubulações nas quais a movimentação de fluidos é causada pelo funcionamento de bombas.

Ao calcular tubulações de pressão, a principal tarefa é determinar a vazão (vazão), ou a perda de pressão em uma seção específica, bem como ao longo de todo o comprimento, ou o diâmetro da tubulação em uma determinada vazão e perda de pressão .

Na prática, os pipelines são divididos em curto E longo. O primeiro inclui todas as tubulações nas quais as perdas de pressão locais excedem 5...10% das perdas de pressão ao longo do comprimento. Ao calcular tais tubulações, devem ser levadas em consideração as perdas de pressão nas resistências locais. Estes incluem, por exemplo, oleodutos de transmissões volumétricas.

A segunda categoria inclui tubulações nas quais as perdas locais são inferiores a 5...10% da perda de pressão ao longo do comprimento. Seu cálculo é realizado sem levar em consideração as perdas locais. Tais oleodutos incluem, por exemplo, oleodutos e oleodutos principais.

Levando em consideração o esquema hidráulico de operação de dutos longos, eles também podem ser divididos em simples E complexo. Simples são chamados de pipelines conectados em série de seções iguais ou diferentes que não possuem ramificações. Tubulações complexas incluem sistemas de tubulação com uma ou mais ramificações, ramificações paralelas, etc. Os chamados pipelines em anel também são complexos.

Classificação de pipeline

1) De acordo com o material da parede do tubo os dutos podem ser de aço, ferro fundido, concreto armado, plástico, cimento-amianto, mangueiras de borracha, etc.

2) Por tipo de líquido bombeado- oleodutos, oleodutos, oleodutos, etc.

3) Por configuração:

a) simples- são pipelines que não possuem ramificações;

b) complexo- são pipelines que possuem pelo menos uma ramificação.



Pipeline simples de seção transversal constante

Figura 69 - Diagrama de uma tubulação simples de seção transversal constante

Deixe uma tubulação simples de seção transversal constante estar localizada arbitrariamente no espaço (Figura 69), ter um comprimento total , diâmetro d = const e conter uma série de resistências locais, por exemplo, uma válvula gaveta, um filtro e uma válvula de retenção. Na seção inicial 1 - 1, a altura geométrica é igual a z 1 e o excesso de pressão é p 1, e na seção final 2 - 2, respectivamente, z 2 e p 2.

Devido ao diâmetro constante do tubo, a velocidade do fluxo nessas seções é a mesma e igual a você .

Vamos escrever a equação de Bernoulli para as seções 1-1 e 2-2, considerando a 1 = a 2 = 1 (como no regime turbulento) e excluindo as pressões de velocidade devido à igualdade das velocidades:

(91)

Chamaremos a altura piezométrica no lado esquerdo da equação (91) de pressão necessária

denotamos a diferença de altura entre o início e o fim do pipeline

Então equação (91):

(92)

Considerando que a perda total de pressão na forma de uma função potência da vazão pode ser escrita como

igualdade (92) pode ser escrita:

(93)

Onde resistência da tubulação.

As fórmulas (92) e (93) são básicas para calcular tubulações simples de seção transversal constante.

Pipeline gravitacional

Uma tubulação gravitacional é uma tubulação simples de seção transversal constante, cujo movimento do líquido por onde ocorre ocorre apenas devido à diferença de altura entre o início e o final da tubulação (Fig. 70).

Figura 70 - Diagrama da tubulação gravitacional

Para uma tubulação simples de seção transversal constante, a igualdade obtida anteriormente (92) é válida:

(94)

Nesse caso

P 2 = P atm,

Então a igualdade (94) assumirá a forma:

ou após redução

(95)

Usando esta igualdade, a tubulação gravitacional é calculada e mostra que toda a pressão disponível é usada para superar a resistência hidráulica h p.

Considerando que igualdade (95) será escrita:

de onde vem o fluxo de fluido na tubulação gravitacional:

onde a é a resistência da tubulação, calculada pela fórmula obtida acima:

Pipeline de sifão

Uma tubulação sifão é uma tubulação simples de seção transversal constante, parte da qual está localizada acima do reservatório que o alimenta (Figura 71) .

Para que a tubulação do sifão comece a funcionar é necessário enchê-la com líquido, retirando o ar. Isto pode ser conseguido elevando temporariamente o nível do reservatório (ou a pressão no início da tubulação) acima do ponto mais alto do sifão (nível z) ou sugando o ar do sifão no ponto mais alto, devido ao qual a tubulação irá ser preenchido com líquido sob pressão atmosférica nos níveis I-I e II-II. Por fim, pode-se travar as pontas do sifão e enchê-lo de líquido pela ponta superior, por onde é liberado simultaneamente o ar que encheu o tubo. Depois que o sifão estiver completamente cheio de líquido, ele começará a funcionar como um tubo comum. O cálculo geralmente determina a vazão do sifão e o valor máximo da altura z.

Como uma tubulação sifão é uma tubulação simples de seção transversal constante, a fórmula (93) é válida para ela:

(96)

Vamos analisar esta fórmula para as seções I - I e III - III (o plano de comparação passa pela seção III - III):

Então a fórmula (96) terá a forma:

ou após contrações

onde você pode encontrar a vazão Q através do pipeline do sifão:

Onde UM- resistência da tubulação, calculada pela fórmula obtida acima:

Para determinar a altura z, até o qual o líquido pode subir em uma tubulação sifão, comporemos a equação de Bernoulli para as seções I - I e II - II:

(97)

Se o plano de comparação 0 - 0 coincidir com a superfície do líquido no tanque 1, então z 1 = 0; P 1 = Pa; você 1 » 0; a I = a II = 1 (assumimos que o modo de movimento do fluido é turbulento); z II = z; p II > p n.p. - a pressão na seção II - II deve ser maior que a pressão de vapor saturado do líquido p n.p. . - a pressão na qual o líquido ferve a uma determinada temperatura, caso contrário o fenômeno é observado cavitação- a auto-ebulição do líquido em um volume fechado e as bolhas de vapor resultantes levam à ruptura da tubulação do sifão.