АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Теоретична частина. Падіння повної питомої енергії потоку, віднесене до одиниці його довжини, називається гідравлічним ухилом для труб постійного перетину:

Читайте также:
  1. I. ВСТУПНА ЧАСТИНА
  2. II. ОСНОВНА ЧАСТИНА
  3. II. ОСНОВНА ЧАСТИНА УРОКУ (25 хв)
  4. II. ОСНОВНА ЧАСТИНА УРОКУ (30 хв)
  5. II. ОСНОВНА ЧАСТИНА УРОКУ (30 хв)
  6. II. ОСНОВНА ЧАСТИНА УРОКУ (33 хв)
  7. II.Основна частина
  8. II.Практична частина
  9. II.Практична частина
  10. III. Практична частина.
  11. III. Практична частина.
  12. V. Заключна частина.

Падіння повної питомої енергії потоку, віднесене до одиниці його довжини, називається гідравлічним ухилом для труб постійного перетину:

і=hдл/l (1.43)

 

Втрати напору по довжині потоку можуть істотно залежати від характеристики шорсткості стінок труби. Як відомо, при турбулентному режимі, безпосередньо примикаючи до стінки, розташований тонкий шар, рух в якому близько до ламінарного. Цей пристінний шар умовно називають ламінарним підшаром або плівкою. При турбулентному русі залежно від того, як співвідносяться розміри виступів шорсткості D і товщина ламінарної плівки, всі труби підрозділяються на три види.

Гідравлічно гладкою трубою називають таку, в якій висота виступів шорсткості стінки виявляється менше товщини ламінарного підшару (D<σ). В цьому випадку шорсткість стінок не впливає на характер руху, оскільки всі нерівності повністю занурені в ламінарну плівку. Отже, і втрати напору не залежать від шорсткості.

Якщо висота виступів шорсткості перевищує товщину ламінарного підшару (D>σ), труби називаються гідравлічно шорсткими. Турбулентний потік обтікає виступи з інтенсивним перемішуванням, що збільшує втрати напору.

Третій випадок є проміжним (D≈σ).

Товщина ламінарного шару визначається по формулі:

(1.44)

 

Отже, при русі потоку вздовж стінки з однаковою висотою виступів товщина ламінарної плівки міняється залежно від середньої швидкості (числа Рейнольдса).

Втрати напору по довжині визначаються по формулі Дарсі-Вейсбаха:

(1.45)

 

Ця формула дійсна як для ламінарного, так і для турбулентного режиму.

При ламінарному русі в трубах коефіцієнт Дарсі l залежить тільки від числа Рейнольдса і для круглих труб рівний:

l=64/ Re

 

Для інших видів поперечного перетину змінюється лише числовий коефіцієнт в чисельнику.

Підставивши значення l у формулу (1.45) і об'єднавши всі постійні величини в один коефіцієнт а, отримаємо рівняння Пуазейля:

(1.46)

де а — коефіцієнт, залежний від геометричних розмірів потоку і фізичних властивостей рідини.

При турбулентному режимі коефіцієнт Дарсі може залежати як від числа Рейнольдса, так і від відносної шорсткості ε = D /d. Іноді використовується зворотна величина, звана відносною гладкістю ε' = d/D.

В області гідравлічно гладких труб коефіцієнт Дарсі розраховується по формулі Блазіуса:

,

яка дає достовірні результати при Re < 100000. Підставляючи значення lгл в рівняння (2.45), отримаємо:

 

Коефіцієнт Дарсі в області гідравлічно шорстких труб (область квадратичного опору або квадратична область) залежить тільки від відносної шорсткості і не залежить від числа Рейнольдса (від середньої швидкості). Втрати по довжині в квадратичній області опору:

 

Звідси можна зробити висновок, що при турбулентному русі путні втрати розраховуються по загальній формулі:

(1.47)

де

b — коефіцієнт пропорційності, що враховує форму, довжину потоку і фізичні властивості рідини;

т — показник ступеня, міняється від 1,75 до 2,0 і залежить від гідравлічної шорсткості трубопроводу.

Для розрахунку гідравлічного ухилу рівняння (1.46) і (1.47) приймають вигляд:

 

і (1.48)

 

Коефіцієнти пропорційності а і b мають розмірності. Приведені рівняння справедливі для рівномірних потоків, тобто для сталих потоків з постійним живим перетином по всій довжині.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)