Основные положения. При движении жидкости в трубопроводах или открытых каналах происходят потери напора (энергии) на преодоление сил трения о стенки трубы или канала

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА СОПРОТИВЛЕНИЯ ТРЕНИЯ ПО ДЛИНЕ ТРУБЫ

Работа №4.

Тема III. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ТРУБАХ

При движении жидкости в трубопроводах или открытых каналах происходят потери напора (энергии) на преодоление сил трения о стенки трубы или канала. Различают потери напора двух видов: потери по длине потока и местные h_м.

Суммарные потери при движении потока складываются из потерь напора по длине и местных потерь на рассматриваемом участке пути. Потери напора учитываются четвертым членом уравнения Бернулли, и во всех гидравлических расчетах определение потерь напора является основной задачей:

(1)

Если труба расположена горизонтально (рис. 6) и диаметр ее от сечения I-I до сечения II-II не меняется, то и .

Рис. 6. Схема установки.

Тогда:

, (2)

где - пьезометрические напоры в сечениях I-I и II-II.

Потери напора по длине потока при любом режиме движения жидкости определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:

(3)

где - коэффициент сопротивления трения единицы относительной длины трубы (длины в один диаметр);

-длина участка трубы, на котором определяют потери, см;

d - диаметр трубы, см;

- средняя скорость, см/с;

g - ускорение силы тяжести, см/с² /

При ламинарном режиме движения жидкости коэффициент зависит только от физических свойств движущейся жидкости и не зависит от рода поверхности стенок трубы. Для ламинарного режима :

при . (4)

Для определения коэффициента при турбулентном режиме, движения существует большое число эмпирически формул. В настоящее время выяснены области применения этих формул:

1-я область - гидравлически гладких труб ,

формула Блазиуса:

, при . (5)

2-я область переходная ,

формула Альтштуля:

, при , (6)

где: - абсолютная шероховатость (средняя высота выступа шероховатости);

d -диаметр трубы.

3-я область - гидравлически шероховатых труб или квадратичная область сопротивления (потери напора пропорциональны квадрату средней скорости) формула Шифринсона:

, при (7)

Опытным путем определяем из формулы Дарси-Вейсбаха:

. (8)

Дата добавления: 2015-05-23