Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Зависимость коэффициентов местных сопротивлений от числа Рейнольдса



При движении жидкости с малыми числами Рейнольдса коэф-ты местных сопротивлений зависят не только от геометрических характеристик каждого местного сопротивления, но и от числа Рейнольдса. В большинстве случаев с увеличением Re коэф-т сопротивления zм уменьшается.

Автомодельность коэффициентов от Re при резких переходах наступает при Re≥3000, а при плавных переходах – при Re≥10 000. При очень малых числах Re жидкость течет через местные сопротивления без отрыва; потери напора обуславливаются непосредственным действием сил вязкого трения и пропорциональны скорости потока в первой степени. Коэффициенты местного сопротивления в этом случае связаны с числом Рейнольдса зависимостью: , где А коэффициент, зависящий от вида местного сопротивления и степени стеснения потока.

С увеличением числа Re наряду с потерями на трение возникают потери напора, обусловленные отрывом потока и образованием вихрей. При достаточно больших числах Рейнольдса вихреобразование приобретает основное значение, потери напора становятся пропорциональны квадрату скорости, так как коэффициент перестает зависеть от числа Рейнольдса и определяется только геометрией потока.

Для ориентировочной оценки коэффициентов местных сопротивлений (в переходной области) может служить следующая формула:

.


Расчет простого трубопровода постоянного диаметра

Случай истечения жидкости под уровень. Рассмотрим установившееся движение жидкости: скорость υ в трубопроводе не изменяется во времени; разность Н уровней в сосудах А и В, соединяемых трубопроводом, постоянна.

Найдем величину расхода Q для трубопровода. С этой целью используем уравнение Бернулли:

1. Намечаем живые сечения 1-1 и 2-2: для этих сечений известно давление (р = рат) и, кроме того, известны скорости (υА ≈ υВ ≈ 0).

2. Намечаем плоскость сравнения 0-0; эту плоскость удобно провести по сечению 2-2; при этом z2 обратится в нуль.

3. Запишем уравнение Бернулли

z1+ p1/γ + α1υ12/(2g) = z2 + p2/γ + α2υ22/(2g)+ hпот (1)

4. Выясняем значения отдельных членов, входящих в это уравнение: z1 = H; υ1 = υА= 0; υ2 = υА= 0; р1 = р2 = рат; z2 = 0; α = 1, (2) где H – разность уровней жид. в сосудах А и В.

5. Подставляем (2) в (1), получаем: Н = hпот. Как видно, при истечении под уровень разность уровней Н целиком расходуется на потери напора в трубе.



Выразим теперь потерю напора hпот через скорость в трубе:

откуда

Случай истечения в атмосферу . Здесь также рассматриваем установившееся движение: υ = const; H = const, где Н – превышения уровня жидкости в сосуде А над центром выходного сечения.

Используя уравнение Бернулли, сечения 1—1, 2—2 и плоскость сравнения 0-0, имеем

z1 = H; υ1 = υA = 0; υ2 = υ; p1 = р2 = pa; α ≈ 1,0.

Подставляя эти величины в уравнение Бернулли, получаем

где υ – скорость в сечении 2-2;

Из рассмотрения можно сделать следующее правило: при истечении в атмосферу напор Н тратится на потери напора в трубе и на образование скоростного напора в выходном живом сечении.

Далее:


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2017 год. Все права принадлежат их авторам!