- •43 . Потери напора при постепенном изменении сечения трубопровода.
- •44. Потери напора при повороте трубы.
- •44.1 Местные потери в трубах при малых числах Рейнольдса.
- •44.2 Взаимное влияние местных сопротивлений .
- •46. Кавитация в местных сопротивлениях.
- •47. Гидравлический расчет простого трубопровода
- •48. Pасчеты сложных трубопроводов.
- •49. Истечение жидкости через отверстия и насадки
43 . Потери напора при постепенном изменении сечения трубопровода.
Постепенное расширение трубопровода.
Течениежидкости в расходящихся переходных конусах (диффузорах)сопровождается уменьшением скорости и увеличением давления. Частицы движущейся жидкости преодолевают нарастающее давление за счет своей кинетической энергии, которая уменьшается вдоль диффузора, а также в направлении от оси к стенке. Слои жидкости, прилежащие к стенкам, обладают столь малой кинетической энергией, что подчас оказываются не в состоянии преодолевать повышенное давление, они останавливаются, или даже начинают двигаться обратно.Основной поток наталкивается на эти противотоки, происходитвихреобразование и отрыв потока от стенки.Интенсивность этих явлений возрастает с увеличением угла расширения диффузора, а вместе с этим растут и потери на вихреобразование в диффузоре. Кроме того, в диффузоре имеются обычные потери на трение, подобные тем, которые возникают в трубах постоянного сечения.Коэффициент сопротивления для конически расходящихся переходных конусов ( диффузоров) зависит от угла конусности и соотношения диаметров. Для коротких конусов коэффициент сопротивления, отнесенный к более широкому сечению, можно найти по формуле.
Где Кп.р – коэффициент смягчения при постепенном расширении, зависящий от угла конусности α. Для длинных конусов нужно учитывать также потери по длине.
α |
4 |
8 |
15 |
30 |
60 |
90 |
Кп.р |
0.08 |
0.16 |
0.35 |
0.80 |
0.95 |
1.07 |
Постепенное сужение трубопровода.
Коэффициент сопротивления для сходящихся переходных конусов ( конфузоров ) зависит от угла конусности соотношения диметров. Коэффициент сопротивления для сходящихся переходных конусов (конфузоров) зависит от угла конусности и соотношения диаметров. Течение жидкости в конфузоре сопровождается увеличением скорости и падением давления, поскольку давление жидкости в начале конфузора выше, чем в конце, поэтому причин к возникновению вихреобразований и срывов потока нет. В конфузоре имеются лишь потери на трение, и в связи с этим сопротивление конфузора всегда меньше, чем сопротивление такого же диффузора.
Для коротких конусов он может быть найден по формуле :
где Кп.с – коэффициент смягчения при постепенном сужении, зависящий от угла конусности α.
α |
10 |
20 |
40 |
60 |
70 |
100 |
140 |
Кп.с |
0,40 |
0,25 |
0,20 |
0,20 |
0,60 |
0,40 |
0,60 |
44. Потери напора при повороте трубы.
Резкий поворот трубы круглого поперечного сечения на угол α.
Внезапный поворот трубы, или колено без закругления обычно вызывает значительные потери энергии, т.к. в нем происходит отрыв потока и вихреобразование, причем эти потери тем больше, чем больше угол. Коэффициент сопротивления можно найти по формуле :
где ξ90 – значение коэффициента сопротивления для угла 90°.
d , мм |
20 |
25 |
34 |
39 |
49 |
ξ90 |
1,7 |
1,3 |
1,1 |
1,0 |
0,83 |
|
|
|
|
|
|
Плавный поворот трубы круглого поперечного сечения .
Плавность поворота значительно уменьшает интенсивность вихреобразования, следовательно, и сопротивление отвода по сравнению с коленом. Это уменьшение тем больше, чем больше относительный радиус кривизны отвода d/R .Коэффициент сопротивления рекомендуется находить из формулы :
Коэффициент определяется по формуле А.Д.Альтшуля
где d – диаметр трубопровода; R – радиус закругления .