Внезапное расширение русла кратко

Обновлено: 03.07.2024

Потери энергии (уменьшение гидравлического напора) можно наблюдать в движущейся жидкости не только на сравнительно длинных участках, но и на коротких. В одних случаях потери напора распределяются (иногда равномерно) по длине трубопровода - это линейные потери; в других - они сосредоточены на очень коротких участках, длиной которых можно пренебречь, - на так называемых местных гидравлических сопротивлениях: вентили, всевозможные закругления, сужения, расширения и т.д., короче всюду, где поток претерпевает деформацию. Источником потерь во всех случаях является вязкость жидкости.

Следует заметить, что потери напора и по длине и в местных гидравлических сопротивлениях существенным образом зависят от так называемого режима движения жидкости.

При наблюдении за движением жидкости в трубах и каналах, можно заметить, что в одном случае жидкость сохраняет определенный строй своих частиц, а в других - перемещаются бессистемно. Однако исчерпывающие опыты по этому вопросу были проведены Рейнольдсом в 1883 г. На рис. 4.1 изображена установка, аналогичная той, на которой Рейнольдс производил свои опыты.

Установка состоит из резервуара А с водой, от которого отходит стеклянная труба В с краном С на конце, и сосуда D с водным раствором краски, которая может по трубке вводиться тонкой струйкой внутрь стеклянной трубы В.

Первый случай движения жидкости. Если немного приоткрыть кран С и дать возможность воде протекать в трубе с небольшой скоростью, а затем с помощью крана Е впустить краску в поток воды, то увидим, что введенная в трубу краска не будет перемешиваться с потоком воды. Струйка краски будет отчетливо видимой вдоль всей стеклянной трубы, что указывает на слоистый характер течения жидкости и на отсутствие перемешивания. Если при этом, если к трубе подсоединить пьезометр или трубку Пито, то они покажут неизменность давления и скорости по времени. Такой режим движения называется ламинарный.

Второй случай движения жидкости. При постепенном увеличении скорости течения воды в трубе путем открытия крана С картина течения вначале не меняется, но затем при определенной скорости течения наступает быстрое ее изменение. Струйка краски по выходе из трубки начинает колебаться, затем размывается и перемешивается с потоком воды, причем становятся заметными вихреобразования и вращательное движение жидкости. Пьезометр и трубка Пито при этом покажут непрерывные пульсации давления и скорости в потоке воды. Такое течение называется турбулентным (рис.4.1, вверху).

Если уменьшить скорость потока, то восстановится ламинарное течение.

Итак, ламинарным называется слоистое течение без перемешивания частиц жидкости и без пульсации скорости и давления. При ламинарном течении жидкости в прямой трубе постоянного сечения все линии тока направлены параллельно оси трубы, при этом отсутствуют поперечные перемещения частиц жидкости.

Турбулентным называется течение, сопровождающееся интенсивным перемешиванием жидкости с пульсациями скоростей и давлений. Наряду с основным продольным перемещением жидкости наблюдаются поперечные перемещения и вращательные движения отдельных объемов жидкости. Переход от ламинарного режима к турбулентному наблюдается при определенной скорости движения жидкости. Эта скорость называется критической υ кр.

Значение этой скорости прямо пропорционально кинематической вязкости жидкости и обратно пропорционально диаметру трубы.

Как показывает опыт, для труб круглого сечения Reкр примерно равно 2300.

Таким образом, критерий подобия Рейнольдса позволяет судить о режиме течения жидкости в трубе. При Re Reкр течение является турбулентным. Точнее говоря, вполне развитое турбулентное течение в трубах устанавливается лишь при Re примерно равно 4000, а при Re = 2300…4000 имеет место переходная, критическая область.

Режим движения жидкости напрямую влияет на степень гидравлического сопротивления трубопроводов.

В некоторых случаях при движении жидкости в закрытых руслах происходит явление, связанное с изменением агрегатного состояния жидкости, т.е. превращение ее в пар с выделением из жидкости растворенных в ней газов.

Наглядно это явление можно продемонстрировать на простом устройстве, состоящим из трубы, на отдельном участке которой установлена прозрачная трубка Вентури (рис.4.2). Вода под давлением движется от сечения 1-1 через сечение 2-2 к сечению 3-3. Как видно из рисунка, сечение 2-2 имеет меньший диаметр. Скорость течения жидкости в трубе можно изменять, например, установленным после сечения 3-3 краном.

При небольшой скорости никаких видимых изменений в движении жидкости не происходит. При увеличении скорости движения жидкости в узком сечении трубки Вентури 2-2 появляется отчетливая зона с образованием пузырьков газа. Образуется область местного кипения, т.е. образование пара с выделением растворенного в воде газа. Далее при подходе жидкости к сечению 3-3 это явление исчезает.

Это явление обусловлено следующим. Известно, что при движении жидкой или газообразной среды, давление в ней падает. Причем, чем выше скорость движения среды, тем давление в ней ниже. Поэтому, при течении жидкости через местное сужение 2-2, согласно уравнению неразрывности течений, увеличивается скорость с одновременным падением давления в этом месте. Если абсолютное давление при этом достигает значения равного давлению насыщенных паров жидкости при данной температуре или значения равного давлению, при котором начинается выделение из нее растворимых газов, то в данном месте потока наблюдается интенсивное парообразование (кипение) и выделение газов. Такое явление называется кавитацией.

При дальнейшем движении жидкости к сечению 3-3, пузырьки исчезают, т.е. происходит резкое уменьшение их размеров. В то время, когда пузырек исчезает (схлопывается), в точке его схлопывания происходит резкое увеличение давления, которое передается на соседние объемы жидкости и через них на стенки трубопровода. Таким образом, от таких многочисленных местных повышений давлений (гидроударов), возникает вибрация.

Таким образом, кавитация - это местное нарушение сплошности течения с образованием паровых и газовых пузырей (каверн), обусловленное местным падением давления в потоке.

Кавитация в обычных случаях является нежелательным явлением, и ее не следует допускать в трубопроводах и других элементах гидросистем. Кавитация возникает в кранах, вентилях, задвижках, жиклерах и т.д.

Кавитация может иметь место в гидромашинах (насосах и гидротурбинах), снижая при этом их коэффициент полезного действия, а при длительном воздействии кавитации происходит разрушение деталей, подверженных вибрации. Кроме этого разрушаются стенки трубопроводов, уменьшается их пропускная способность вследствие уменьшения живого сечения трубы.

Как показывают исследования, при ламинарном течении жидкости в круглой трубе максимальная скорость находится на оси трубы. У стенок трубы скорость равна нулю, т.к. частицы жидкости покрывают внутреннюю поверхность трубопровода тонким неподвижным слоем. От стенок трубы к ее оси скорости нарастаю плавно. График распределения скоростей по поперечному сечению потока представляет собой параболоид вращения, а сечение параболоида осевой плоскостью - квадратичную параболу (рис.4.3).

Уравнение, связывающее переменные υ и r, имеет следующий вид:

где P1 и P2 - давления соответственно в сечениях 1 и 2.

У стенок трубы величина r = R, , значит скорость υ = 0, а при r = 0 (на оси потока) скорость будет максимальной

Теперь определим расход жидкости при ламинарном течении в круглой трубе. Так как эпюра распределения скоростей в круглой трубе имеет вид параболоида вращения с максимальным значением скорости в центре трубы, то расход жидкости численно равен объему этого параболоида. Определим этот объем.

Максимальная скорость дает высоту параболоида

Как известно из геометрии, объем параболоида высотой h и площадью ρR 2 равен

а в нашем случае

Если вместо R подставить диаметр трубы d, то формула (4.4) приобретет вид

Расход в трубе можно выразить через среднюю скорость:

Для определения потерь напора при ламинарном течении жидкости в круглой трубе рассмотрим участок трубы длиной l, по которому поток течет в условиях ламинарного режима (рис.4.3).

Потеря давления в трубопроводе будет равна

Если в формуле динамический коэффициент вязкости μ заменить через кинематический коэффициент вязкости υ и плотность ρ ( μ = υ ρ ) и разделить обе части равенства на объемный вес жидкости γ = ρ g, то получим:

Так как левая часть полученного равенства равна потерям напора hпот в трубе постоянного диаметра, то окончательно это равенство примет вид:

Уравнение может быть преобразовано в универсальную формулу Вейсбаха-Дарси, которая окончательно записывается так:

где λ - коэффициент гидравлического трения, который для ламинарного потока вычисляется по выражению:

Однако при ламинарном режиме для определения коэффициента гидравлического трения λ Т.М. Башта рекомендует при Re 2 обозначается греческой буквой ζ (дзета) и называется коэффициентом потерь, таким образом

2. Постепенное расширение русла. Постепенно расширяющаяся труба называется диффузором (рис.4.10). Течение скорости в диффузоре сопровождается ее уменьшением и увеличением давления, а следовательно, преобразованием кинетической энергии жидкости в энергию давления. В диффузоре, так же как и при внезапном расширении русла, происходит отрыв основного потока от стенки и вихреобразования. Интенсивность этих явлений возрастает с увеличением угла расширения диффузора α.

Кроме того, в диффузоре имеются и обычные потери на терние, подобные тем, которые возникают в трубах постоянного сечения. Полную потерю напора в диффузоре рассматривают как сумму двух слагаемых:

где n = S2/S1 = ( r2/r1 ) 2 - степень расширения диффузора. Потеря напора на расширение hрасш имеет ту же самую природу, что и при внезапном расширении русла

где k - коэффициент смягчения, при α= 5…20°, k = sinα.

Учитывая это полную потерю напора можно переписать в виде:

откуда коэффициент сопротивления диффузора можно выразить формулой

Функция ζ = f(α)имеет минимум при некотором наивыгоднейшем оптимальном значении угла α, оптимальное значение которого определится следующим выражением:

При подстановке в эту формулу λТ =0,015…0,025 и n = 2…4 получим αопт = 6 (рис.4.11).

3. Внезапное сужение русла. В этом случае потеря напора обусловлена трением потока при входе в более узкую трубу и потерями на вихреобразование, которые образуются в кольцевом пространстве вокруг суженой части потока (рис.4.12).

Полная потеря напора определится по формуле ;

где коэффициент сопротивления сужения определяется по полуэмпирической формуле И.Е. Идельчика:

в которой n = S1/S2 - степень сужения.

При выходе трубы из резервуара больших размеров, когда можно считать, что S2/S1 = 0, а также при отсутствии закругления входного угла, коэффициент сопротивления ζсуж = 0,5.

4. Постепенное сужение русла. Данное местное сопротивление представляет собой коническую сходящуюся трубу, которая называется конфузором (рис.4.13). Течение жидкости в конфузоре сопровождается увеличением скорости и падением давления. В конфузоре имеются лишь потери на трение

где коэффициент сопротивления конфузора определяется по формуле

в которой n = S1/S2 - степень сужения.

Небольшое вихреобразование и отрыв потока от стенки с одновременным сжатием потока возникает лишь на выходе из конфузора в месте соединения конической трубы с цилиндрической. Закруглением входного угла можно значительно уменьшить потерю напора при входе в трубу. Конфузор с плавно сопряженными цилиндрическими и коническими частями называется соплом (рис.4.14).

5. Внезапный поворот трубы (колено). Данный вид местного сопротивления (рис.4.15) вызывает значительные потери энергии, т.к. в нем происходят отрыв потока и вихреобразования, причем потери тем больше, чем больше угол δ. Потерю напора рассчитывают по формуле

где ζкол - коэффициент сопротивления колена круглого сечения, который определяется по графику в зависимости от угла колена δ (рис.4.16).

Рис. 4.15.Рис. 4.16. Зависимости ζкол от угла δРис. 4.17. Отвод

6. Постепенный поворот трубы (закругленное колено или отвод). Плавность поворота значительно уменьшает интенсивность вихреобразования, а следовательно, и сопротивление отвода по сравнению с коленом. Это уменьшение тем больше, чем больше относительный радиус кривизны отвода R / d рис.4.17). Коэффициент сопротивления отвода ζотв зависит от отношения R / d, угла δ, а также формы поперечного сечения трубы.

Для отводов круглого сечения с углом δ= 90 и R/d 1 при турбулентном течении можно воспользоваться эмпирической формулой:

Все выше изложенное относится к турбулентному движению жидкости. При ламинарном движении местные сопротивления играют малую роль при определении общего сопротивления трубопровода. Кроме этого закон сопротивления при ламинарном режиме является более сложным и исследован в меньшей степени.

Напорное движение жидкости происходит в трубе, сечение которой внезапно расширяется от площади S1 до S2 (рис. 10). При достаточно высокой скорости поток в месте расширения отрывается от ограничивающих твёрдых стенок, образуя транзитную струю, которая постепенно расширяется. Между начальным участком толстой трубы и поверхностью транзитной струи образуется водоворотная область. Граница между транзитной струёй и водоворотной областью представляет собой поверхность раздела, которая очень неустойчива (её положение меняется). На этой границе происходит интенсивное вихреобразование.


Рис. 10. Схема определения потерь при внезапном расширении потока

Через поверхность раздела происходит обмен жидкости между транзитной струёй и водоворотной областью, и наоборот. В результате завихрённые массы жидкости с границы транзитной струи проникают внутрь потока, где вращение постепенно гасится за счёт сил жидкостного трения. В связи с интенсивным вихреобразованием на границе транзитной струи и последующим гашением вихрей происходят потери напора при внезапном расширении.

Потери напора при внезапном расширении hвр (так же, как и для других видов местных сопротивлений) можно определить как разность полных напоров Нd1 и Нd2 в сечениях 1 – 1 и 2 – 2:

где Нd1 - полный напор до сопротивления; Нd2 - полный напор после сопротивления.

Выражение полного напора для произвольно выбранного сечения, согласно уравнению Бернулли (2.6), имеет вид:

Нd = z + + . (3.3)


Потери напора при внезапном расширении равны скоростному напору, соответствующему потерянной скорости. Это выражает формула Борд (3.4), которая была выведена им при рассмотрении потери энергии неупругих тел, поэтому иногда потери hвр называют потерями на удар:


hвр = , (3.4)

где V1 – средняя скорость потока до внезапного расширения; V2 – средняя скорость потока после внезапного расширения в том его сечении, где заканчивается формирование потока; (V1V2) – ″потерянная″ скорость.

Используя уравнение неразрывности потока (V1S1 = V2S2 =…= VnSn), можно выразить V1 через V2 (или наоборот), после чего формула (3.4) примет вид:

hвр = ∙ = ∙ . (3.5)

Отсюда видно, что коэффициент сопротивления при внезапном расширении потока, отнесённый к скорости V1 или V2 в соответствии с формулой (3.5), будет равен:

ζвр.1 = или ζвр.2 = . (3.6)

Учитывая, что потери напора рассматриваются в круглоцилиндрической трубе, формулу (3.6) можно переписать в виде:

ζвр.1 = или ζвр.2 = . (3.7)

При внезапном сужении, как и при внезапном расширении, поток отрывается от твёрдой стенки и образуется транзитная струя, которая сначала испытывает сжатие, а затем – расширение. Между твёрдой стенкой и поверхностью транзитной струи образуется водоворотная зона. Вихри, которые в результате обмена жидкостью между водоворотной зоной и транзитной струёй проникают в поток, гасятся за счёт сил жидкостного трения. В результате работы сил трения часть механической энергии потока переходит в тепловую.

Коэффициент сопротивления ζвс при внезапном сужении трубы, отнесённый к скорости V2 (скорость после сопротивления), определяют по формуле Идельчика:

ζ вс = 0,5 = 0,5 . (3.8)

Лабораторные опыты, связанные с изучением потерь напора при расширении – сужении потока, заключаются в экспериментальном определении коэффициентов потерь и сравнение их с соответствующими коэффициентами, значение которых определяется по расчётным формулам (3.6), (3.7) и (3.8).

Напорное движение жидкости происходит в трубе, сечение которой внезапно расширяется от площади S1 до S2 (рис. 10). При достаточно высокой скорости поток в месте расширения отрывается от ограничивающих твёрдых стенок, образуя транзитную струю, которая постепенно расширяется. Между начальным участком толстой трубы и поверхностью транзитной струи образуется водоворотная область. Граница между транзитной струёй и водоворотной областью представляет собой поверхность раздела, которая очень неустойчива (её положение меняется). На этой границе происходит интенсивное вихреобразование.


Рис. 10. Схема определения потерь при внезапном расширении потока

Через поверхность раздела происходит обмен жидкости между транзитной струёй и водоворотной областью, и наоборот. В результате завихрённые массы жидкости с границы транзитной струи проникают внутрь потока, где вращение постепенно гасится за счёт сил жидкостного трения. В связи с интенсивным вихреобразованием на границе транзитной струи и последующим гашением вихрей происходят потери напора при внезапном расширении.




Потери напора при внезапном расширении hвр (так же, как и для других видов местных сопротивлений) можно определить как разность полных напоров Нd1 и Нd2 в сечениях 1 – 1 и 2 – 2:

где Нd1 - полный напор до сопротивления; Нd2 - полный напор после сопротивления.

Выражение полного напора для произвольно выбранного сечения, согласно уравнению Бернулли (2.6), имеет вид:

Нd = z + + . (3.3)


Потери напора при внезапном расширении равны скоростному напору, соответствующему потерянной скорости. Это выражает формула Борд (3.4), которая была выведена им при рассмотрении потери энергии неупругих тел, поэтому иногда потери hвр называют потерями на удар:


hвр = , (3.4)

где V1 – средняя скорость потока до внезапного расширения; V2 – средняя скорость потока после внезапного расширения в том его сечении, где заканчивается формирование потока; (V1V2) – ″потерянная″ скорость.

Используя уравнение неразрывности потока (V1S1 = V2S2 =…= VnSn), можно выразить V1 через V2 (или наоборот), после чего формула (3.4) примет вид:

hвр = ∙ = ∙ . (3.5)

Отсюда видно, что коэффициент сопротивления при внезапном расширении потока, отнесённый к скорости V1 или V2 в соответствии с формулой (3.5), будет равен:

ζвр.1 = или ζвр.2 = . (3.6)

Учитывая, что потери напора рассматриваются в круглоцилиндрической трубе, формулу (3.6) можно переписать в виде:

ζвр.1 = или ζвр.2 = . (3.7)

При внезапном сужении, как и при внезапном расширении, поток отрывается от твёрдой стенки и образуется транзитная струя, которая сначала испытывает сжатие, а затем – расширение. Между твёрдой стенкой и поверхностью транзитной струи образуется водоворотная зона. Вихри, которые в результате обмена жидкостью между водоворотной зоной и транзитной струёй проникают в поток, гасятся за счёт сил жидкостного трения. В результате работы сил трения часть механической энергии потока переходит в тепловую.

Коэффициент сопротивления ζвс при внезапном сужении трубы, отнесённый к скорости V2 (скорость после сопротивления), определяют по формуле Идельчика:

ζ вс = 0,5 = 0,5 . (3.8)

Лабораторные опыты, связанные с изучением потерь напора при расширении – сужении потока, заключаются в экспериментальном определении коэффициентов потерь и сравнение их с соответствующими коэффициентами, значение которых определяется по расчётным формулам (3.6), (3.7) и (3.8).

Значение коэффициентов местных сопротивлений в большинстве случаев получается и опытов, на основании которых выводятся экспериментальными формулы или строятся графики.


Однако для случаев внезапного расширения достаточно найти чисто теоретическим путем.

Внезапное расширение русла и соответствующая ему схема течения жидкости показана на рис 3. Поток срывается с угла и расширяется не внезапно, как русло, а постепенно, причем в кольцевом пространстве между потоком и стенкой трубы образуются вихри, которые и являются причиной потерь энергии в данном случае. При этом, как показываются наблюдения , происходит непрерывный обмен частицами жидкости между основным потоком и завихренной его частью.

Рассмотрим два сечения горизонтального потока: – в плоскости расширения трубы и – в том месте, где поток, расширения, заполнит все сечения широкой трубы. Поэтому второй пьезометр показывает высоту, на больше, чем первый; но, если потерь напора в данном месте не было, то второй пьезометр показал бы еще большую высоту. Та высота , которую мы здесь как бы недополучаем, и есть местная потеря напора на расширение

Обозначим давление, скорость и площадь сечения потоков сечении соответственно через , а в сечении через .

Прежде чем составлять исходное уравнение, сделаем следующих три допущения:

распределение скоростей в сечения и равномерное, т.е. ;

касательное напряжение на стенке трубы между сечениями и равно нулю ();

давление в сечении действует по всей площади .

Запишем для сечения 1-1 и 2-2 уравнение Бернулли с учетом потери напора на расширение и, принимая , получим

=

Затем применим теорему механики об изменении количества давления к цилиндрическому объему, заключенному между сечением 1-1 и 2-2 и стенкой трубы. Для этого определим импульс внешних сил, действующих на рассматриваемый объем в направлении движения, т.е. сил давления. Учитывая, что площади цилиндра слева и справа одинаковы и равны , а так же считая, что в сечении 1-1 давление равномерно распределено по всей площади , получим секундный импульс сил в виде


.

Соответствующее этому импульсу изменение количества движения определится как разность между секундным количеством давления, выносимым из рассматриваемого объема и вносимым в него; при равномерном распределении скоростей по сечениям эта разность равно


.

Приравнивая одно к другому и заменяя через , получим


Разделим уравнение на , учитывая, что , и преобразуем правую часть уравнения


.

Сгруппировав члены, получим


Сравнение полученного уравнения с ранее записанным уравнение Бернулли показывает полную их аналогию, откуда делаем вывод, что


Потеря напора (удельной энергии) при внезапном расширении русла равна скоростному напору, подсчитанному по разности скоростей. Это положение часто называют теоремой Борда – Карно в честь французских ученых.

Если учесть, что согласно уравнению расхода


То полученный результат можно записать ещё в следующем виде, соответствующем общему способу выражения местных потерь:


.

Следовательно, для случая внезапного расширения русла коэффициент сопротивления


.

Доказанная теорема, как и следовала ожидать, хорошо подтверждается опытом при турбулентном течении и широко используется в расчетах.

В том частном случае, когда площадь весьма велика по сравнению с площадью и, следовательно, скорость можно считать равной нулю, потеря на расширение


,


т.е. в этом случае теряется весь скоростной напор (вся кинетическая энергия, которая обладает жидкость); коэффициент сопротивления в это случае .такому случаю соответствует, например, подвод жидкости по трубке к резервуару достаточно больших размеров.

Рассмотренная потеря напора (энергии) при внезапном расширении русла расходуется, можно считать, исключительно на вихреобразование, связанное с отрывом потока от стенок, т.е. на поддержание непрерывного вращательного движения жидких масс и постепенное их обновление (обмен). Поэтому этот вид потерь энергии, пропорциональных квадрату скорости (расхода), называет потерями на вихреобразование. Эти потери расходуются на работу сил трения, но не непосредственно, как в прямых трубок постоянного сечения, а через вихреобразование.

Формула потерь напора при внезапном расширении.

Потери давления на внезапном расширении можно вычислить формуле:

где H - потери давления на внезапном расширении, м
ξ - коэффициент местного сопротивления (он же коэффициент внезапного расширения),
V - скорость потока, м/с
g - ускорение свободного падения = 9.8 м/c 2 .

Внезапное расширение


Как найти потери давления на внезапном расширении?


Внезапное расширение - это увеличение диаметра трубопровода без какого либо сглаживающего элемента. Поток жидкости, выходящий из малого сечения, в виде струи поступает в большее сечение трубопровода. В месте внезапного расширения происходит отрыв потока от стенки. В месте отрыва возникает водоворотная область, которая не участвует в поступательном движении:

Потери при внезапном расширении

Внезапное расширение трубопровода.

d 1 - диаметр трубопровода до расширения;
d 2 - диаметр трубопровода после расширения;
V 1 - скорость потока до расширения;
V 2 - скорость потока после расширения V 1 >V 2 .

Коэффициент внезапного расширения

При внезапном расширении коэффициент местного сопротивления ξ определяется по формуле:


Ниже выложен онлайн-калькулятор, он рассчитает потери давления на внезапном расширении. При вводе обращайте внимание на размерность расхода жидкости, по умолчанию используется м3/час , измените её, если вы применяете другую размерность.

Внезапное расширение русла
Внезапное расширение русла
Внезапное расширение русла
Это изображение имеет пустой атрибут alt; его имя файла - image-10-1.jpg

Внезапное расширение русла. В большинстве случаев значение коэффициента локальных потерь получается из экспериментов, основанных на опыте Создайте формулу или диаграмму. Благодаря быстрому расширению канала (трубы) (рис. 1.63) поток не отрывается от угла и внезапно расширяется подобно каналу, но постепенно в кольцевом пространстве между потоком и нагревательной трубой образуется вихрь, который является причиной потери тепла. elzia. In в этом случае, как показывают наблюдения, частицы жидкости непрерывно обмениваются между основным потоком и его спиралью part.

Однако в случае внезапного расширения канала в турбулентном потоке потери давления могут быть определены теоретически очень точно. Людмила Фирмаль

  • In кроме того, выше по течению в основном создаются другие небольшие вихри. Этот вихрь уносится потоком, и в то же время еще меньший вихрь схлопывается. Таким образом, потери энергии происходят не только в основном вихре, но и по длине последующего сечения потока. Рассмотрим 2 участка горизонтального потока.1-1-это расширяющаяся поверхность трубы, а 2-2-место, где расширяющийся поток встречается со всем поперечным сечением широкой трубы. Поэтому, 2-ой пьезоэлектрический метр Назовите высоту больше первой, в зависимости от AN. Но если в этом месте нет потери давления, то 2-й пьезометр покажет еще большую высоту в Лраеше.

Эта высота является локальной потерей давления при расширении. Давление, скорость и n показаны в rssscpp 1-1, p, n, 6’15 и разделах 2-2, p2, c2 и 82 соответственно. Прежде чем создавать исходное уравнение, сделайте 3 предположения: 1) распределение скоростей участков 1-1 и 2-2 точно ^ ^ l, это таулелептМистер режиме; 2) тангенциальное напряжение стенки трубы между участками 1-1n-2-2 равно нулю, то есть оно игнорирует меньшую силу трения по сравнению с давлением. 3) секция 1-1 давления pg действует на всю площадь 32.Это связано с тем, что труба будет расширяться, но поток в секции 1-1 сохраняет свой поперечный размер, поэтому скорость и давление не изменяются. gn Как вы это делаете? + G1 2ё™Ре + ВИ Два§ & rdeshДля разделов 1-1 и 2-2, описывающих уравнение Бурпулли с учетом потери давления и расширения.

  • Если вы получаете z = 0. Затем мы применяем теорему Эйлера об изменении импульса (см. раздел 1.20) к цилиндру фиксированного объема*, заключенному между разделами 1-1, 2-2 и шагом pipe. To для этого определите результат действия внешних сил на рассматриваемый объем, а именно давление в направлении движения. Принимая во внимание одинаковую и равную площадь дна левого и правого цилиндров и предполагая, что давление pg равномерно распределено по всему участку 1-1-52, получим силу, численно равную 2-му импульсу. (Р \ Р2) В ответ на этот импульс изменение количества движения вводится как разность между 2-м движением, которое берется из рассматриваемого объема и вводится.

Если скорость всего участка распределена равномерно, то эта разница равна Если приравнять одно к другому, то это выглядит так (ПГ-Р2) 32 =(2р(г.2-Г1). Р1 ^ Р2 Как вы это делаете? =О * 1′ 1>ВГ. Два * + Л^ ый 2г + ..один Второй В Двадцать восемь л р р Разделите полученное уравнение на 82p8; рассмотрим Людмила Фирмаль

Коэффициент потерь E =1.In таким случаям, например, соответствует подача жидкости по трубе в резервуар достаточно большого размера. Потеря давления (энергии), которая учитывается при внезапном расширении канала, равна consumed. It может быть учтено только вихреобразование, связанное с отрывом потока от стенки, то есть поддержанием непрерывных вращательных движений постоянно обновляющейся (обменивающейся) жидкой массы. Таким образом, потери энергии этого типа становятся 2-го порядка пропорционально скорости(расходу), называемой потерями вихреобразования.

Смотрите также:

Возможно эти страницы вам будут полезны:

Помощь студентам в учёбе
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal

Образовательный сайт для студентов и школьников

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Читайте также: