Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Местные гидравлические сопротивления
Местные сопротивления вызываются фасонными частями, арматурой и другими элементами трубопровода. При движении жидкости на местных сопротивлениях изменяется величина и направление скорости. Потери, связанные с преодолением местных сопротивлений, пропорциональны кинетической энергии потока: , (3.47)
При турбулентном режиме движения жидкости потери h м зависят только от геометрических характеристик сопротивления. Рассмотрим вопрос о потере напора при внезапном расширении трубопровода (рис. 3.20). Часть энергии в этом случае расходуется на сложное циркуляционное движение жидкости в кольцевом пространстве между струёй и стенками трубы за сечением 1–1.
Рис. 3.20 Вследствие отрыва потока и связанного с ним вихреобразования на участке трубы между сечениями 1–1 и 2–2 наблюдаются значительные потери напора. Учитывая, что давление на торцевой стенке АВ практически равно давлению на выходе из узкой части трубы р 1, найдём величину потерь по уравнению Бернулли: (3.48) Из теоремы импульсов для сечений 1–1 и 2–2 можно записать: . (3.49) Пренебрегая силами трения на участке 1–2 и учитывая, что , после деления на обеих частей уравнения (3.49) получим: или . (3.50) Подставляя выражение (3.50) в уравнение (3.48), найдём: или . (3.51) То есть, потери напора при внезапном расширении равны скоростному напору от потерянной скорости. Выражение (3.51) называется теоремой, или формулой Борда. Формулу (3.51) можно привести к виду: .
С учётом того, что 1w1 = 2w2 и , получим: – относится к скорости 1; – относится к скорости 2. Суммарные потери напора в трубопроводе постоянного диаметра .
Примеры Пример 1. Определить режим движения жидкости в лотке прямоугольной формы высотой 0,2 м и шириной 0,5 м при уровне воды 0,15 м и скорости = 1,2 м/c (рис. 3.21).
Рис. 3.21 Решение: Принимая м2/c, по формуле (3.28) определяем:
. Так как Re > Reкр = 580, то режим движения потока будет турбулентным.
Пример 2. Определить режим движения и потери напора по длине трубопровода (рис. 3.22), если длина трубопровода 100 м, диаметр d = 100 мм, Q = 10 л/c, ж = 0,726 см2/с.
Рис. 3.22 Решение: Скорость потока в трубопроводе см/с. Число Рейнольдса . Так как число Рейнольдса меньше 2320, то режим движения ламинарный: . Потери напора .
Пример 3. Определить потери давления при внезапном расширении трубопроводов, применяемых в качестве нагревательных приборов системы отопления. Стояк, подводящий нагретую воду, и соединительные трубы выполнены диаметром d = 0,025 м и приварены к торцу труб d 1 =100мм. Скорость воды в подводящих трубах Решение: Кинематическая вязкость и плотность воды в подводящей сети (при t = 80 оС) равны соответственно: м2/с; кг/м3. Находим число Рейнольдса в трубопроводах подводящей сети по формуле . Потери давления определим по формуле Борда: .
Контрольные вопросы 1. Какие два режима движения жидкости вы знаете и каковы их характерные особенности? 2. Какие физические свойства жидкости и характеристики потока влияют на режимы движения жидкости? 3. Каким критерием оцениваются режимы движения жидкости? 4. Запишите и поясните критерий оценки для круглого сечения потока и потока произвольной формы. 5. Приведите примеры ламинарного и турбулентного режимов движения потока для жидкостей с различной вязкостью. 6. Как определяется граница между ламинарным и турбулентным режимами? Для каких целей введено критическое число Рейнольдса? 7. По какой формуле определяются потери напора по длине трубопровода и каков её физический смысл? 8. Что такое коэффициент гидравлического трения и по какой формуле он определяется при ламинарном движении жидкости? 9. По какой формуле определяются местные потери? Физический смысл потерь на местном сопротивлении? 10. Приведите пример местных сопротивлений. 11. В каких случаях применяется формула Борда для расчёта потерь на местных сопротивлениях? 12. Какие трубы называются гидравлически гладкими и гидравлически шероховатыми?
13. Приведите формулы для расчёта l гидравлически гладких труб, а также для случаев, когда l зависит только от шероховатости.
|
|||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-01-08; просмотров: 179; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.15.179.121 (0.011 с.) |