КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Потери напора на местные сопротивления
Потери напора по длине потока
Потери напора по длине, иначе их называют потерями напора на трение, возникают в гладких прямых трубах с постоянным сечением при равномерном течении. Такие потери обусловлены внутренним трением в жидкости и поэтому происходят и в шероховатых трубах, и в гладких. Основной расчетной формулой для потерь напора при ламинарном и турбулентном режиме движения жидкости в круглых трубах является формула Вейсбаха-Дарси и имеющая следующий вид:
,
где λ– коэффициент гидравлического трения (иначе его называют коэффициент потерь на трение или коэффициент трения); l - длина трубопровода, м; d – диаметр трубопровода, м; - средняя скорость движения жидкости, м/с; g – ускорение свободного падения, м/с2.
Коэффициент трения λ зависит от числа Рейнольдса Re (режима движения жидкости) и от безразмерного геометрического фактора - относительной шероховатости Δ/d (или d/∆, – абсолютное значение эквивалентной шероховатости). Коэффициент трения при ламинарном режиме движения жидкости рассчитывается по формуле:
,
Область турбулентного и переходного режимов в свою очередь разбиваются на три области: 1) область гидравлически гладких труб:; 2) область доквадратичного сопротивления шероховатых труб:; 3) область квадратичного сопротивления шероховатых труб:. На практике при турбулентном режиме движения коэффициент трения может быть определен по графику Г.А. Мурина (рисунок 24) или рассчитан по формуле А.Д. Альтшуля:
,
где Re – критерий Рейнольдса, – коэффициент трения; – абсолютное значение эквивалентной шероховатости, м. d – диаметр трубопровода, м.
Рисунок 24 – График Мурина
Область I соответствует области доквадратичного сопротивления шероховатых труб:; Область II соответствует области квадратичного сопротивления шероховатых труб:. Область гидравлически гладких труб () на графике Мурина соответствует нижней кривой. Величина называется относительная шероховатость трубопровода. Обратное значение - относительная гладкость трубопровода.
Величину абсолютной эквивалентной шероховатости D при расчетах берут из справочной литературы в зависимости от материала трубопровода и состояния его внутренней поверхности (срок службы, вид перекачиваемой жидкости, рабочие параметры и т.д.) [2-5,13].
Местные сопротивления это такие участки трубопровода, на которых происходит деформация потока, т.е. происходит изменения скорости потока или по величине или по направлению. К местным сопротивлениям относятся: вход и выход потока из трубы, внезапные сужения и расширения труб, плавные сужения и расширения труб колена, отводы, тройники, диафрагмы, регулирующие устройства (краны, вентили, задвижки и т.д.). Протекая через местное сопротивление, поток деформируется, возникают пульсации скоростей и давлений, образуются вихревые зоны с обратными токами вследствие отрыва потока от стенок трубопровода. На эти процессы смешения и вихреобразования тратится часть полной энергии потока, которая превращается в тепло и рассеивается в окружающее пространство. Различают четыре вида местных сопротивлений [2-4]. 1) Местные сопротивления на которых происходит изменение скорости по величине (рисунок 25):
2) Местные сопротивления, связанные с изменением направления движения жидкости (рисунок 26).
3) Местные сопротивления на которых происходит смешение или разделение потоков (рисунок 27).
4) Трубопроводная арматура (краны, вентили, задвижки, расходомеры и т.п.).
Потери напора на местном сопротивлении рассчитываются в долях от величины скоростного напора:
,
где ξ – коэффициент местного сопротивления, – скорость движения жидкости, м/с; g – ускорении е свободного падения, м/с2.
Величину ξ для каждого вида местного сопротивления определяют по справочным данным, для некоторых местных сопротивлений имеются расчетные формулы [2-4].
Дата добавления: 2014-10-23; Просмотров: 496; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |