Внезапное сужение русла

Внезапное сужение русла (рис. 13.2) всегда вызывает меньшую потерю энергии, чем внезапное расширение с таким же соотношением площадей. В этом случае потеря обусловлена, во-первых, трением потока при входе в узкую трубу и, во-вторых, потерями на вихреобразование. Последние вызываются тем, что поток не обтекает входной угол, а срывается с него и сужается; кольцевое же пространство вокруг суженной части потока заполняется завихренной жидкостью.

Рис. 13.2. Внезапное сужение трубы

В процессе дальнейшего расширения потока происходит потеря напора, определяемая формулой Борда (13.6). Следовательно, полная потеря напора будет составлять

, (13.9)

где - коэффициент потерь, обусловленный трением потока при входе в узкую трубу и зависящий от S₁/S₂ и Re;

- скорость потока в суженном месте;

_суж. - коэффициент сопротивления внезапного сужения, зависящий от степени сужения.

Для практических расчетов можно пользоваться полуэмпирической формулой И.Е. Идельчика

, (13.10)

где n = S₁/S₂ - степень сужения.

Из формулы (13.10) следует, что в том частном случае, когда можно считать S₂/S₁ = 0, т.е. при выходе трубы из резервуара достаточно больших размеров и при отсутствии закругления входного угла, коэффициент сопротивления составит

.

Закруглением входного угла (входной кромки) можно значительно уменьшить потерю напора при входе в трубу.

Дата добавления: 2014-10-31