Гидравлические сопротивления
Общие сведения о гидравлических потерях
Движение вязкой жидкости сопровождается потерями энергии. Потери удельной энергии (напора), или гидравлические потери, зависят от формы, размеров русла, скорости течения и вязкости жидкости. В большинстве случаев гидравлические потери
где Потери в единицах давления
Гидравлические потери энергии обычно разделяют на местные потери и потери на трение по длине
Местные потери энергии обусловлены так называемыми местными гидравлическими сопротивлениями, т.е. местными изменениями формы и размеров русла, вызывающими деформацию потока. При протекании жидкости через местные сопротивления изменяется ее скорость и возникают вихри. Примером местных сопротивлений может служить задвижка (рис.4.1).
Местные потери напора определяются по формуле Вейсбаха
где V-средняя скорость в трубе; Потери на трение по длине Рассматриваемые потери обусловлены внутренним трением жидкости в трубах. Потери напора при трении определяются по формуле Дарси-Вейсбаха
где λ – коэффициент гидравлического трения по длине или коэффициент Дарси; l – длина трубопровода; d –его диаметр; V – средняя скорость течения жидкости.
Для ламинарного режима движения жидкости в круглой трубе коэффициент
где При турбулентном режиме коэффициент В области гидравлически гладких труб 4000<Re<
В переходной области (
В квадратичной области сопротивления (области гидравлически шероховатых труб) коэффициент
Местные сопротивления
В местных гидравлических сопротивлениях, вследствие изменения конфигурации потока на коротких участках, изменяются скорости движения жидкости по величине и направлению, а также образуются вихри. Это и есть причиной местных потерь напора. Местными сопротивлениями являются расширения и сужения русла, поворот, диафрагма, вентиль, кран и т.п. (рис.4.3). Потери напора в местных сопротивлениях определяются по формуле (4.4). При турбулентном режиме коэффициент
Рассмотрим некоторые местные сопротивления. Внезапное (резкое) расширение трубы (рис.4.4).
где Формулу (4.9) можно записать в виде:
При этом для скорости
При выходе жидкости из трубы в резервуар возникает резкое расширение потока. В этом случае Внезапное сужение трубы (рис 4.5) вызывает меньшие потери энергии, чем внезапное расширение. В этом случае потери обусловлены трением потока при входе в узкую трубу и потерями на вихреобразование. Потери напора при внезапном сужении трубы определяют по формуле
где
При входе жидкости из резервуара в трубу можно считать
где
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|