Расчёт напорных потоков

V 2

H

,

(27)

и

2g

где – коэфф ц ент г дравлического сопротивления.

Скорость потока связана с расходом соотношением (см. с. 17)

V = q/ ,

где – площадь ж вого сечения потока. Например,

для трубы круг-

лого сечен

образом

я = ·d 2 / 4.

Так м

, пр ведённые зависимости связывают величины

H, V, q, , d, что позволяет рассчитать любой напорный поток. Зна-

чения коэфф ц ента рассчитывают или принимают в зависимости

А

от вида определяемых потерь напора (линейных или местных).

Общие потери напора H (м) в любом потоке представляют со-

бой сумму линейных hl и местных hм потерь:

H hl

hм .

(28)

Д

Линейные потери напора hl возникают на прямых участках труб

(рис. 15, а). В литературе иногда встречаются другие варианты назва-

ний hl : потери напора по длине; потери напора на трение; путевые

потери напора. Величина hl определяется по формуле Вéйсбаха в та-

кой записи:

И

hl l

V

2

.

(29)

2g

Коэффициент линейного гидравлического сопротивления в (29)

находится так:

l

l

,

(30)

d

аа)

2

hl

Сб

1

2

d

и

l

б)

hм

бА

3

1

Рис. 15. Потери напора: а - линейные;

Д

Рис. 15б -.месПотериные;напора1 - т убопровод: а – линейные; 2 - на;

-

б – местныепор ая;линия1 – трубопровод; 3 - местное;сопротивле2 – напорная-

линияние; 3 (–диафрагмаместное сопротивление)

(диафрагма)

И

При ламинарном режиме коэффициент гидравлического трения

= 64 / Re.

(31)

При турбулентном режиме А.Д. Альтшуль нашёл, что

68

0,25

(32)

0,11

,

Re

d

i = hl / l.

(33)

Местные потери напора hм

возникают в местах резкой деформа-

ции потока: на поворотах труб, в местных сужениях или расширени-

ях, тройниках, крестовинах, в кранах, вентилях, задвижках. На напор-

ной линии они изображаются в виде падающего скачкообразного

участка hм (см. рис. 15, б).

С

Формула Вéйсбаха расчёта для местных потерь напора имеет вид

V 2

hм

м

,

(34)

2g

перед краном возникнет ударное повышение давления величиной p,

которое начнёт распространяться со скоростью звука Vзв в воде в об-

V

Д

ратную сторону и может привести к авариям на трубопровóдах.

Vзв

И