Внезапное расширение трубопровода

Частицы жидкости, пройдя сечение I, наталкиваются на более медленные частицы в широкой части трубопровода и приобретают поперечное перемещение. В начале широкого участка трубопровода в углах образуется вихреобразный поток с интенсивными потерями механической энергии на трение и, следовательно, нагрев жидкости. Определим потери напора на сопротивлении. При этом не будем учитывать трение жидкости о стенки трубопровода и примем, что поток имеет близкое к равномерному распределение скорости по сечениям I и 2.

Применим к объему жидкости, заключенному между сечениями I и 2, теорему о потере энергии при неупругом ударе: импульс сил действующих на объем в направлении оси потока, равен изменению количества движения: ,

где А2 - площадь сечения2; dt - время импульса V1 и V2 - средние скорости до и после сопротивления.

Приводя это соотношение к структуре уравнения Бернулли для вязкой жидкости, получаем

.

Сравнивая с уравнением Бернулли, приходим к выводу о том, что местная потеря удельной энергии (напора) на внезапном расширении равна скоростному напору потерянной скорости (V1 - V2):

При внезапном расширении потока происходит процесс преобразования кинематической энергии в потенциальную с низким КПД, падающим при увеличении разности выходного и входного диаметров.

Перейдя к структуре формулы Вейсбаха, получим:

.

Учитывая уравнение неразрывности потока, приходим к выражению для коэффициента сопротивления внезапного расширения:

,

где А1, и А2 - площади живых сечений на входе и выходе сопротивления. Если А1>>А2 , то , т.е. при истечении из канала в широкое затопленное пространство теряется весь скоростной напор выходящего потока.






Дата добавления: 2015-10-13; просмотров: 312; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2017 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.