Резкое расширение трубопровода

Как показывают наблюдения, поток, выходящий из узкой трубы, отрывается от стенок и дальше движется в виде струи, отделенной от остальной жидкости поверхностью раздела (см. рис. 4.14). На поверхности раздела возникают вихри, которые отрываются и переносятся далее транзитным потоком. Между транзитным потоком и водоворотной зоной происходит массообмен, но он незначителен. Струя постепенно расширяется и на некотором расстоянии от начала расширения заполняет все сечение трубы. Вследствие отрыва потока и связанного с этим вихреобразования на участке трубы между сечениями 1-1 и 2-2 наблюдаются значительные потери напора.

Рис. 4.14. Резкое расширение трубопровода

Если принять ряд допущений, то теоретически можно доказать, что потери напора при резком расширении

– формула Борда,

где и – средние скорости в трубе до расширения и после. Эту формулу можно привести к другому виду:

.

Если принять

,

(4.16)

коэффициент местного сопротивления при резком расширении, то формула Борда принимает следующий вид:

.

В случае присоединения трубы к резервуару можно принять =, тогда .

Дата добавления: 2014-01-05