Студопедия

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)

Общая формула для потерь напора на трение при равномерном движении жидкости в трубах




Виды гидравлических сопротивлений

Рассмотрим участок трубы, заполненный жидкостью (рис. Х.1). Если жидкость в трубе не движется, то ее взаимодей­ствие со стенками приводится к одной равнодействующей, на­правленной вниз (вес жидкости).

При движении жидкости между нею и стенками трубы воз­никают дополнительные силы сопротивления, в результате чего частицы жидкости, прилегающие к поверхности трубы, тормозят­ся. Это торможение благодаря вязкости жидкости передается

Равнодейст­вующая сил сопротивления Т направлена в сторону, противопо­ложную движению, и параллельна направлению движения (см. рис. Х.1). Это и есть силы гидравлического трения (сопротивле­ния гидравлического трения).

Энергию или напор, необходимые для преодоления сил сопротивления, называют потерянной энергией или по­терянным напором.

Штерн напора, затрачиваемые на преодоление сопротивле­ния трения, носят название потерь напора на трение или потерь напора по длине потока (линейные потери напора) и обознача­ют через hтр.

 


Однако потери напора, возникающие при движении жидкости, зависят не только от трения о стенки. Рассмотрим следующий опыт (рис. Х.2).

Бак W наполнен водой при постоянном уровне Н и питает горизонтальную трубу АВ длиной l одинакового по всей длине диаметра d. Пусть расход воды равен Q. Если трубу АВ заменить трубой CD той Же длины l, но образованной из последова­тельно расположенных участков диаметром соответственно d и 2d, то расход изменится. Пусть новый расход равен Q'. Оказы­вается, что Q'<Q (иногда Q'=0,5 Q и даже еще меньше).

Таким образом, трение является не единственной возможной причиной, вызывающей потери напора; резкие изменения сечения также оказывают сопротивление движению жидкости (так называемое сопротивление формы) и вызывают потери энергии.(примеры: внезапное сужение, внезапное расширение, диафрагма, постепенное сужение расширение)

Существуют и другие причины, вызывающие потери напора, например, внезапное изменение направления движения жидкости.

Еще один тип вызывающий потери напора – разветвление потока (тройники отверстия в трубе…)

Потери напора, вызываемые резким изменением конфигурации границ потока (затрачиваемые на преодоление сопротивления формы), называют местными потерями напора или потерями на­пора на местные сопротивления и обозначают через hм

Таким образом, потери напора hw при движении жидкости скла­дываются из потерь напора на трение и потерь на местные сопро­тивления, т. е.

hw = hTp + hм. . 1)

Опыты показывают, что величина потерь напора на трение hтр. при движении жидкости в трубах может зависеть от следующих факторов:

 

- диаметра трубы d и ее длины l;

- физических свойств жидкости (плотности ρ и вязкости µ); средней скорости движения в трубе v;

- средней высоты выступов шероховатости k на стенках трубы. Напишем интересующую нас функциональную зависимость в виде:

 

 

где:

– потери давления на длине потока, равной l, свя­занные с потерей напора формулой:

 

 

 

 

 

Имеем:

 

или, обозначая:

(X.16)

 

где λ – безразмерное число(коэффициент гидравлического трения), речь о котором будет идти ниже, окончательно получим:

 

(X.17)

 

потери напора на местные сопротивления:

(X.18)

 

где:

ξ безразмерный коэффициент, так называемый коэффициент местных потерь;

v2 — скорость потока после прохода через местное сопротивление.


 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 607; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.007 сек.