Внезапное сужение трубопровода

Общий процесс сужения потока можно разбить на две фазы: сужение потока от сечения I к сечению 2 и последующее внезапное расширение от сечения 2 к сечению 3. В целом при внезапном сужении потока потери энергии меньше, чем при эквивалентном расширении. При втекании жидкости в канал из достаточно широкого бака отношение А₁/А₂ стремится к нулю и x_в.с=0,5. Это относится к каналу с острыми входными кромками, однако при их округлении удаётся избежать дополнительного сжатия потока в сечении 2 и резко уменьшить гидравлические потери.

Для уменьшения потерь при сужении трубопровода применяют также конусные сужения - конфузоры. В них застойные зоны в местах перелома поверхности стенок значительно меньше, чем при внезапном сужении, однако возрастают потери на вязкое трение. Коэффициент сопротивления кофузора находится из выражения

,

где l_тр - коэффициент трения, учитывающий потери напора по длине конфузора; q - угол раствора конфузора А₁ и А₂ - площади на его входе и выходе.

Для оптимальных углов раствора

Поворот трубопровода (колено)

При внезапном повороте трубопровода небольшого диаметра на 90° коэффициент местного сопротивления x_м=0,98. Коэффициент местного сопротивления для плавного поворота потока может быть определен по формуле Абрамовича:

где a, b, c - коэффициенты, зависящие от радиуса закругления и диаметра трубопровода, угла поворота и формы поперечного сечения трубопровода. Для круглого и квадратного сечения трубопровода c=1.