Расчёт напорных потоков
Расчёт напорных потоков сводится к нахождению неизвестных расходов q , скоростей v или потерь напора (разности напоров) DH. Для трубопроводов определяются их внутренние диаметры d.
Общие потери напора (илиразность напоров) определяются по формуле Дарси-Вéйсбаха
,
где z — коэффициент гидравлического сопротивления.
Скорость потока связана с расходом соотношением вида
v=q/w ,
где w — площадь живого сечения потока. Например, для трубы круглого сечения w=pd2/4.
Таким образом, приведённые зависимости связывают величины DH, v, q, w, d, что позволяет рассчитать любой напорный поток. Значения коэффициента z принимаются в зависимости от вида определяемых потерь напора (линейных или местных).
Общие потери напораDH (м)в любом потоке представляют собой сумму линейных hl и местных hм потерь:
.
Линейные потери напора hl возникают на прямых участках труб (рис. 13,а). В литературе иногда встречаются другие варианты названий hl : потери напора по длине; потери напора на трение; путевые потери напора. Величина hl определяется по формуле Дарси-Вéйсбаха в такой записи:
.
Здеськоэффициент линейного гидравлического сопротивления находится так:
,
где l — коэффициент гидравлического трения;
l — длина прямолинейного участка трубопровода.
Коэффициент гидравлического трения l зависит от режима движения потока — ламинарного или турбулентного (см. рис. 12).
При ламинарном режиме
l =64 / Re.
При турбулентном режиме
,
где D — абсолютная шероховатость стенок трубопроводов. Например, у старых стальных труб D » 1,5 мм.
Гидравлическим уклоном i называется отношение линейных потерь напора hl к длине потока l (см. рис. 13, а):
i = hl / l.
Местные потери напора hм возникают в местах резкой деформации потока: на поворотах труб, в местных сужениях или расширениях, тройниках, крестовинах, в кранах, вентилях, задвижках. На напорной линии они изображаются в виде падающего скачкообразного участка hм (см. рис. 13,б).
Формула Дарси-Вéйсбаха для местных потерь напора имеет вид
,
где zм — коэффициент местного гидравлического сопротивления. Онпринимается для конкретного участка деформации потока (поворота, крана и т.д.) по справочным данным.
Дата добавления: 2015-11-10; просмотров: 2334;