Гидравлическое сопротивление трубопроводов

При движении реальной жидкости по трубопроводам происходит потеря напора или давления, о6условленНая сопротивлением трения и местными сопротивлениями, возникающими при изменении направления или скорости потока (сужения, расширения, вентили, изгибы и т.д.).

Потери на трение имеют место по всей длине трубопровода и определяются по уравнению Вейсбаха-Дарси

где w_ср – средняя скорость течения жидкости по трубопроводу; λ – коэффициент гидравлического сопротивления, зависящий от режима течения потока. При турбулентном движении λ зависит от шероховатости стенок трубы, которая оценивается величиной относительной шероховатости

где Δ – средняя высота выступов на внутренней поверхности трубы диаметром d.

Исследования сопротивления трения шероховатых труб, выполненные Никурадзе (рис. 1.2), показали, что наблюдаются три характерные области изменения а, в зависимости от режима движения и шероховатости труб:

· ламинарный режим, при котором λ = f(Re) и λ = 64/Re;

турбулентный режим, где λ=f(Re, ε) для гидравлически гладких труб

λ = 0,316/Re0,25;

автомодельная область по отношению к критерию Re (т. е. не зависящая от значения Re) = ƒ(ε).

Потери давления в местных сопротивлениях Δp_м.с выражают как

Δр_м.с = ζρw_ср²/2,

где – ζ коэффициент местного сопротивления.