Потери давления в неком участке трубопровода зависят от расхода, характеристик трубопровода и перемещаемой среды.
Зависимость потерь давления от расхода называется гидравлической характеристикой трубопровода. Обращаем внимание, что расход и потери давления – это режимные параметры работы трубопровода, а зависимость – это их взаимосвязь. Любая зависимость двух параметров на графике отображается линией.
При турбулентном режиме движения среды в трубопроводе зависимость давления от расхода в координатах Р–Q выражается параболой, которая является графическим отображением характеристики трубопровода, или короче графической характеристикой. Линия есть бесконечное множество точек, каждая из которых в данном случае характеризует некий режим работы трубопровода, характеризуемый сочетанием двух параметров: расхода и давления. Таким образом, графическая характеристика трубопровода отражает бесконечное множество возможных рабочих режимов трубопровода при неких постоянных значениях констант (плотности и вязкости перемещаемой среды, длины, диаметра и шероховатости трубы).
Обращаем внимание, что по оси ординат на графике откладываются потери давления, которые являются разницей давлений в начале и в конце участка. Знак «Δ», как оговаривалось выше, не пишется просто для краткости изложения.
При отсутствии расхода нет и потерь давления в трубопроводе, то есть парабола проходит через начало координат. При увеличении расхода потери давления тоже возрастают.
Положительным значениям расхода соответствует некоторое вполне определенное направление движения среды по трубопроводу, которое условно принято за положительное (от начала к концу трубы). Отрицательные значения расхода означают изменение направления движения на противоположное. Так принято понимать знак «минус» во всех дисциплинах, где производится расчет некого потокораспределения. В электротехнике это ток, в теплотехнике – потоки теплоты. Тепло и ток те же самые, просто изменяется направление их передачи.
Учитывая, что слово «потери» само означает уменьшение давления при движении по участку, положительным значениям расхода соответствуют положительные значения потерь давления, поэтому график располагается в первом квадранте. http://www.grandmetall.ru/truba-stalnaya/b-sh-g-d.html
При этом характеристика трубопровода имеет существенное отличие от математической параболы: ее левая ветвь развернута вниз. Так происходит потому, что при изменении направления расхода через трубопровод (изменении знака), меняется знак давления на концах трубопровода (поток всегда движется от большего давления к меньшему). Отрицательным значениям расхода всегда соответствуют отрицательные значения потерь давления, а положительным – положительные.
Таким образом, линия графической характеристики трубопровода всегда имеет общий положительный наклон и идет из левого нижнего угла системы координат в правый верхний угол.