Потери напора на местных сопротивлениях

Рассмотрим три вида местных сопротивлений, представленных на рис. 6.1. Покажем схемы течения жидкости в них в укрупненном виде на рис. 6.4—6.6.

Как показывают наблюдения, поток жидкости, проходя через местное сопротивление, деформируется, при деформации могут образовываться зоны, где жидкость движется

Схема течения в задвижке

Рис. 6.4. Схема течения в задвижке

Схема течения в колене

Рис. 6.5. Схема течения в колене

Схема течения при внезапном расширении трубопровода

Рис. 6.6. Схема течения при внезапном расширении трубопровода

замедленно по сложным траекториям (застаивается), или зоны, где жидкость отрывается от стенок и свободно движется, имея поверхность раздела с остальной жидкостью От поверхности раздела отрываются вихри (водовороты) в которых жидкость интенсивно перемешивается. Затем поток жидкости заполняет все пространство и стабилизируется Возможны и другие схемы резко изменяющегося течения.

Таким образом, местное сопротивление можно определить следующим образом.

Местным сопротивлением называется короткий участок русла (трубопровода), на котором, в результате местно деформации потока, течение становится резко изменяющимся. Это приводит к относительно значительным потеря энергии (напора) на этом участке.

Потери напора на местных сопротивлениях принято определять в долях от наибольшего скоростного напора в пределах этого местного сопротивления в трубопроводе. Эмпирическая формула определения потерь напора

где С, — коэффициент местного сопротивления, носит название формулы Вейсбаха.

Коэффициенты местных сопротивлений ? определяются по эмпирическим формулам, графикам, таблицам из справочников по гидравлическим расчетам, специальной литературы. В приложении к настоящему учебнику также приводятся таблицы формул, коэффициентов, значений ф Пр использовании литературы надо помнить, что обычно приведенные данные о коэффициентах местных сопротивлений относятся к автомодельной области, когда влияние чисел Ие на значения С можно пренебречь. Независимост коэффициентов С, от Ке в случае резкой деформации поток наступает при И.е > 3000, а при плавной деформации — пр Ке < 10 000. Для приближенной оценки коэффициентов местных сопротивлений в случае меньших значений чисел И может служить формула Альтшуля

где А — коэффициент, зависящий от вида местного сопротивления и степени стеснения потока (табл. П5.5); С, — коэффициент сопротивления в автомодельной области; Ке -число Рейнольдса, отнесенное к сечению трубопровода.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >