4. Зависимость коэффициента местного сопротивления от числа Рейнольдса

Приведенные в справочных таблицах данные о коэффициентах мест­ных сопротивлений относятся к турбулентному движению с большими числами Рейнольдса, когда влияние вязкости проявляет себя незначитель­но. При движении жидкости с малыми числами Рейнольдса коэффициенты местных сопротивлений зависят не только от геометрических характери­стик каждого местного сопротивления, но и от числа Рейнольдса.

А
А	S		L
		Ч. ^ т		—tfcfc	..... г
			3
	с	\			тг	0-00
		V5
		>	- о
				с

С

100

50

10

5

1

0.5

Зависимость коэффициента для различных местных сопротивле­ний от числа Рейнольдса приведены в справочной литературе. В большин­стве случаев с увеличением Re коэф­фициент сопротивления уменьша­ется (рис. 8.12). Автомодельность ко­эффициентов от Re при резких пере­ходах наступает при Re > 3000, а при плавных переходах - при Re > 10 000.

При очень малых числах Re жидкость течет через местные сопро­тивления без отрыва; потери напора обуславливаются непосредственным

действием сил вязкого трения и про- _w 50100 5001000 500010000

I — шаровой клапан; 2 - вентиль; 3 — задвижка; 4 — тройник

порциональны скорости потока В пер- Рис. 8.12. Зависимость £=ДДе) дня некоторых вой степени. Коэффициенты местного ^{видов местных} сопротивлений:

сопротивления в этом случае связаны

с числом Рейнольдса зависимостью:

Щ = А/

где А - коэффициент, зависящий от вида местного сопротивления и сте­пени стеснения потока (приведен в таблицах).

С увеличением числа Re наряду с потерями на трение возникают поте­ри напора, обусловленные отрывом потока и образованием вихрей (переход­ная область сопротивления). При достаточно больших числах Рейнольдса вихреобразование приобретает основное значение, потери напора становятся пропорциональны квадрату скорости, так как коэффициент перестает зави­сеть от числа Рейнольдса и определяется только геометрией потока.

Для ориентировочной оценки коэффициентов местных сопротивле­ний (в переходной области) может служить следующая формула:

Г Г

Ам.с _п '

Re

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что называется местным сопротивлением?

2. Почему возникают потери напора в местных сопротивлениях?

3. Опишите движение жидкости на начальном участке трубопровода.

4. Как определить длину начального участка при ламинарном ре­жиме движения жидкости в круглой трубе?

5. Как определить длину начального участка при турбулентном ре­жиме движения жидкости в круглой трубе?

6. Как Вы думаете, почему длина начального участка при ламинар­ном режиме движения больше, чем при турбулентном?

7. Опишите движение жидкости через местные сопротивления.

8. Изобразите схематически характер течения при внезапном рас­ширении потока.

9. Выведите формулу Борда. Какой она имеет физический смысл?

10. Изобразите схематически характер течения для местного сопро­тивления выход из трубы.

1 I. Изобразите схематически характер течения жидкости через диффузор.

12. Изобразите схематически характер течения жидкости через вне­запное сужение.

13. Изобразите схематически характер течения жидкости через вход в трубу.

14. Изобразите схематически характер течения жидкости через конфузор.

15. Что такое эквивалентная длина?

16. Объясните, почему происходит взаимное влияние местных со-

17. Что такое длина влияния местного сопротивления?

18. Можно ли использовать табличное значение коэффициента С при небольших числах Re? Объясните Ваш ответ.

19. Как происходит изменение значения коэффициента С, от числа Re?

20. При каких числах Re наблюдается автомодельность коэффициен­та Сот Re?

3