Формулы и значения коэффициентов для определения потерь напора на местные сопротивления

1. Вход воды из резервуара в трубу (лоток) без округления кромки:

, где  = 0,5.

2. Вход воды из резервуара в трубу (лоток) при плавном скруглении кромки:

, где  = 0,05 – 0,1.

3. Внезапное сужение потока:

.

Значения  представлены в табл. П1.1

Таблица П1.1

2 / 1	0,01	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1
	0,5	0,5	0,42	0,34	0,25	0,15	0

4. Внезапное расширение потока:

5. Выход воды из трубы (лотка) в резервуар больших размеров:

, где  = 1.

6. Постепенное расширение потока:

Значения k представлены в табл. П1.2.

Таблица П1.2

	5	10	15	20	30	40	45	50	60	70	80	90
k	0,13	0,17	0,26	0,41	0,71	0,9	0,98	1,03	1,12	1,13	1,1	1,07

7. Постепенное сужение потока:

.

Значения  представлены в табл. П1.3.

Таблица П1.3

	4 - 5	15	20	25	30	45	60	75
	0,005-0,06	0,18	0,2	0,22	0,24	0,3	0,32	0,34

8. Плавный поворот потока (колена и отводы):

.

Значения  представлены в табл. П1.4.

Таблица П1.4

d/R	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2
	0,13	0,14	0,16	0,21	0,29	0,44	0,66	0,98	1,41	1,98

По экспериментальным данным значения  при  для труб разного диаметра, выпускаемых промышленностью, представлены в таблице П1.5.

Таблица П1.5

d, мм	150	200	250	300	350	400	450	500	600	700	800
	0,37	0,37	0,4	0,45	0,45	0,42	0,42	0,46	0,47	0,48	0,48

9. Резкий поворот потока (колено с острыми кромками на повороте):

.

Значения  представлены в табл. П1.6.

Таблица П1.6

	20	30	45	60	75	90	110	130	150
	0,13	0,16	0,32	0,56	0,81	1,19	1,87	2,6	3,2

10. Тройник при протоке в прямом направлении (сквозной проход струи с отводом струи в сторону):

где .

11. Тройник при протоке в направлении отвода (ответвление потока):

где = 2.

12. Тройник при двустороннем питании отвода (слияние потоков):

где  = 3.

13. Тройник при разделении потоков (разветвление потоков):

где  = 1,5.

14. Тройник при протоке из отвода в магистраль (боковое присоединение потока):

где  = 1,5.

15. Тройник при протоке в прямом направлении, когда расход в отводе отсутствует:

где  = 0,1.

16. Косой тройник при протоке в прямом направлении, когда расход в отводе отсутствует:

где  = 0,05.

17. Косой тройник при протоке воды из отвода в магистраль, когда расход в магистрали отсутствует:

где  = 0,5.

18. Косой тройник при протоке воды из магистрали в отвод, когда расход в магистрали за местным сопротивление отсутствует:

где  = 1,0.

19. Крестовина косая:

где  = 1,2.

20. Потери статистического напора при увеличении скорости (величина потенциальной энергии, переходящей в кинетическую):

,

где V₁ и V₂ – скорости в соответственно выше и ниже расположенных сечениях по ходу движения воды, м/с.

При уменьшении скорости в направлении течения потока статистический напор в последующих сечениях возрастает на величину h_м. Однако в расчётах это обычно не учитывается.

21. Истечение из-под щита:

где Q - расход воды, м3/с;  - площадь отверстия, м2;  - коэффициент расхода, в зависимости от характеристики отверстия  =0,6-0,85 [6]. Для малых отверстий с полным сжатием  = 0,6

22. Потери напора на водосливе. В практике проектирования очистных канализационных станций обычно применяются незатопленные водосливы с тонкой стенкой и с широким порогом. Они устанавливаются, например, в начале каналов и лотков за распределительными чашами, при этом если отметки порогов водосливов, их ширина и условия входа на водослив одинаковы, то расходы через водослив будут также одинаковы и, следовательно, достигается автоматическое равномерное распределение расхода воды между отдельными сооружениями.

Статический напор на водосливе:

.

Полный перепад на водосливе с тонкой стенкой

.

В приведённых формулах:

Q – расход воды, м³/с;

b – ширина водослива, м;

m – коэффициент расхода водослива;

V₁– скорость в канале перед водосливом, м/с;

z – разность горизонтов воды в верхнем и нижнем бьефах, м; для незатопленных водосливов z>H;

x – запас, обеспечивающий работу водослива как незатопленного.

Величина m для незатопленного водослива с тонкой стенкой без бокового сжатия, которое отсутствует при установке водослива по всей ширине канала, определяется по формуле:

где Р - расстояние от дна до гребня водослива со стороны верхнего бьефа, м.

23. Полный перепад на незатопленном водосливе с широким порогом:

, где hкр - критическая глубина, м; здесь - расход воды на 1 пог. м ширины водослива, м3/с.

Коэффициент расхода m для водослива с широким порогом без бокового сжатия в зависимости от характеристики порога изменяется от 0,385 до 0,3 [6]. Наиболее часто применяются водосливы с закруглённым входным ребром, для которых m = 0,35, и без закругления входного ребра, для которых m = 0,32.

При наличии бокового сжатия коэффициент m для данных водосливов определяется по зависимостям, приводимым в литературе [6].

Примечания:

1. Более точно коэффициенты местных сопротивлений при поворотах потока (п. 8 и 9) можно определить по данным, имеющимся в литературе – см. [6, с. 173-174].

2. Более точно потери напора в тройниках (п. 10-18) можно определить в зависимости от соотношения расходов движущейся в них воды; значения коэффициентов местных сопротивлений для различных тройников в зависимости от соотношения расходов воды в них см. [6., с. 77-82].

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Таблица П2.1