Местные гидравлические сопротивления.

Местные гидравлические сопротивления.

Местные гидравлические сопротивления. Когда вязкая жидкость течет через локальное сопротивление, то есть в местах, где форма трубы и границы канала резко меняются, например, при расширении, сужении, изгибе, скручивании, поле течения изменяется и зоны разделения чаще всего образуются потоками, заполненными большими и малыми вихрями(рис.6-26). 28).Большие вихри усиливают процесс рассеивания энергии, поэтому потеря локального сопротивления может значительно превышать потерю длины в участках той же длины, что и местное сопротивление. Структура потока, размер и сила вихря、 Тоже фигура. 6.27.Вязкой жидкости вокруг прямоугольного выступа 170. Потери энергии (давления) локального сопротивления определяются по формуле (6.16). в Формуле (6.16) необходимо определить коэффициент, который представлен общей зависимостью (6.17), для каждого вида сопротивления.

Получение этих законов невозможно даже в простейших поверхностных конфигурациях, строго теоретических. Поэтому коэффициент см, как правило, определяется экспериментально. Людмила Фирмаль

• Теоретическим решением этой задачи является нахождение закона распределения давления, то есть числа ЕС по формуле (6.16), и напряжения сдвига (т. е. коэффициента трения Cn) вдоль стороны 5b (см. рис.6.8). Однако, используя экспериментальные данные о распределении давления на поверхности 5b и игнорируя напряжение сдвига, в некоторых простых случаях можно получить формулу, полученную из уравнения Бернулли и закона импульса. Это не трудно, потому что существует общая зависимость(6.17). Рассмотрим 2 случая. 1.Внезапное осевое симметричное расширение трубы (см. рис. 6. 28, а).

Наблюдения показали, что при выходе струи из узкой части трубы образуется отрыв потока от стенки, а пространство между струей и стенкой заполняется vortex. At на некотором расстоянии 1 «струя расширяется полностью, но вы можете увидеть резко неравномерный график скорости в сечении 2’-2′ из-за нарушения осевой симметрии (кривизны) потока в области/ П. график скорости выравнивается в сечениях (сечение 2-2), где установлено распределение скорости, которое является характеристикой устойчивой турбулентности (например, логарифмической).

• Поскольку изменение графика скорости влечет за собой дополнительные потери, то сечение / c включается в расчетное локальное сопротивление сечения 16, и если задано/ 0 = / p+, то для сечений 1-1 и 2-2 оно принимает a0 = 1 и a = 1, а для уравнения (6.17) поверхность 5K в этом случае становится плоским кольцом с площадью 5n = 5X. Сто семьдесят один На этой поверхности давление почти не отличается от давления секции/// поэтому в Формулу (6.17) можно поставить АП-о! Eik =0.In кроме того, игнорируйте касательное напряжение. То есть из Формулы (6.17) мы устанавливаем C1% = 0. 2.Внезапное осесимметричное сужение трубы(рис.6.28, б). в этом случае 6.9 и 6.10, 5K = Zc-32 применительно к названиям, показанным на рисунке.

Согласно экспериментальным данным для всей вихревой полосы, прилегающей к кольцевой поверхности 5 [2, 10], можно использовать p = pg + pv / 2.Если мы проигнорируем потери между участком 1-1 и вихревой полосой и будем считать, что скорость этой полосы также мала, то это уравнение выведено из уравнения Бернулли. Тогда Ap = 0.5?Или EI » = 0.5. Принимая во внимание, что на поверхности 5K cos (n, x) равно+1, а C / 1 = 0 задается (то есть игнорируется тангенциальное напряжение), из уравнения (6.17). Тогда уравнение потерь на входе в трубу из более широкой трубы(6.16)、 Если использовать уравнение неразрывности 0.5 ^ = u82, то потери обусловлены скоростью o2, и в результате получается формула Идельчика. Жан Шарль Борда (1733-1799) французский физик и геодезист.

Таким образом, при большом числе Re существует зона сопротивления 2-го порядка, коэффициент которой зависит только от конфигурации границы. Людмила Фирмаль

• Он является автором ряда исследований по механике жидкости, которые обобщены в работе»опыт по сопротивлению жидкостей». В 1766 году он вывел формулу потерь при внезапном расширении. Следует отметить, что допущение, принятое в заключении Eik = 0.5, оправдано только при узком сечении трубы 1X достаточной длины (см. рис.6.28, Б) и острой входной кромке. Эти вопросы подробно рассматриваются в работе [9]. Вышеизложенное показывает общность уравнений (6.16), (6.17) и их применимость к любому локальному сопротивлению в прямой трубе. Однако, учитывая сложность закона распределения давления и напряжения сдвига на внутренней поверхности 5b(т. е. величины Eu и Su), необходимо использовать экспериментальные результаты в большинстве случаев cases.

At в то же время зависимость удобна и теоретически обоснована. (6.20) A. D. It был использован Альтшулем [11] для обобщения результатов многочисленных экспериментов. На рисунке 6.29, полученном различными авторами, показаны коэффициенты нескольких типов локального сопротивления. D. приведены экспериментальные данные, обработанные Альтшулем. Форма кривой= /(Ke) очень хорошо проверяет структуру уравнения (6.20).

Смотрите также:

Учебник по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Распределение скоростей при турбулентном течении в трубах.
2. Сопротивление движению жидкости в трубах при турбулентном режиме.
3. Истечение жидкости через отверстия и насадки.
4. Гидравлический расчет трубопроводных систем.