15. Ламинарное течение в круглых трубах. Турбулентное течение в шороховатых круглых трубах. Критическое значение числа Рейнольдса.

Ламинарное течение в круглых трубах.

В гидросистемах, даже при ламинарном режиме на пути потока встречаются соединения труб, изгибы, гидроаппараты и т.п. Здесь движения становится турбулентным.

начальный участок ламинарного течения lнач из формулы Шиллера

,

расчёт потерь напора на трение hтр при  ламинарном

Турбулентное течение в шороховатых круглых трубах

Шероховатые трубы:трубы из черных металлов; сварные трубы; трубы, полученные из ленты.

формуле Альтшуля:

или по формуле Прандтля - Никурадзе:

16. Виды гидравлических сопротивлений. Уравнение потерь напора по длине трубопровода.

д ва вида – потери напора на местных сопротивлениях h_м и потери напора по длине (потери напора на трение) h_д (h_тр). Потери напора на местных сопротивлениях происходят тогда, когда резко меняется величина и направление средней скорости.

рассчитываются по формуле Вейсбаха:

где v₁ – скорость до местного сопротивления;

v₂ – ск-ть после местного сопротивления;

z_м1 – коэффициент местного сопротивления, рассчитанный по скорости v₁;

z_м2 – коэффициент местного сопротивления, рассчитанный по скорости v₂.

П отери напора на трение по формуле Дарси-Вейсбаха:

где l - коэффициент гидравлического сопротивления трения;

17. Одномерная модель потока. Уравнение Дарси-Вейсбаха.

О бщее выражения для потерь напора от трения ламинарного и турбулентного режимов при равномерном прямолинейном движении жидкости.

 Потери напора на трение:

Следовательно, потери напора при движении жидкости складываются из потерь напора на трение и потерь напора на местные сопротивления, т. е.

18. Местные гидравлические сопротивления. Внезапное расширение трубопроводов.

  Внезапное расширение русла. Потеря напора (энергии) при внезапном расширении русла расходуется на вихреобразование, связанное с отрывом потока от стенок. Так как поток между рассматриваемыми сечениями расширяется, то скорость его уменьшается, а давление возрастает. Эта высота и есть местная потеря напора на расширение, которая определяется по формуле:

19. Местные гидравлические сопротивления. Внезапное сужение трубопроводов.

Внезапное сужение русла. В этом случае потеря напора обусловлена трением потока при входе в более узкую трубу и потерями на вихреобразование. Полная потеря напора определится по формуле ;

где в которой n = S₁/S₂ - степень сужения.

20. Местные гидравлические сопротивления. Сужение, поворот русла.

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

в которой n = S₁/S₂ - степень сужения.

В незапный поворот трубы (колено). Данный вид местного сопротивления 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 ζ_кол - коэффициент сопротивления колена круглого сечения, который определяется по графику в зависимости от угла колена δ.