9. Дроссельные расходомеры. Принцип работы.

При применении уравнение Бернулли для решения практических задач в гидравлике следует помнить 2 условия: 1) уравнение Бернулли может быть применено только для тех живым сечений потока, в которых соблюдается условие плавно изменяющееся движение.

2) гидродинамическое давление р и , следовательно , высоту положения z можно относить к любой точке живого сечения, так как+z для любой точки живого сечения потока при плавно изменяющееся движении есть величина постоянная ,Что обычно приемлемо для горизонтальных участков трубопровода.

в Практической деятельности используются различные способы изменения расхода жидкости например нормальные дроссельные расходомеры

К нормальным дроссельным расходомером относятся

Диафрагма - этот тонкий диск с отверстием круглого сечения установленный по оси трубопровода.

Сопло- это короткий коноидальный насадок .

труба вентури- состоит из двух участков- плавно сужающегося сопла И постепенно расширяющийся диффузора.

идея измерения расхода жидкости дросселем расходомером заключается в следующем: в потоке жидкости устанавливается сужающее поток устройство . при движении жидкости по такому каналу поток последовательно перемещается от широкого сечения к узкому . В соответствии с уравнением Бернулли в узком сечении потока по сравнению с широким сечением доля кинетической составляющий энергии должна быть больше, а составляющей энергии меньше.

между разностью потенциальных энергий в широком и узком сечении и величиной кинетической энергии в узком сечении (точнее приращением кинетической энергии) существует однозначная связь , обусловленная законом сохранения энергии. привлекательным в этой идеи является то ,что изменение потенциальной составляющей энергии не представляет технической сложности это можно сделать, измерив, разность пьезометрических напоров с помощью пьезометрической труби или измерить разность давлений в широком и узком сечении с помощью манометра или дифференциальных манометров .

отношение действительного расхода жидкости к теоретическому называется коэффициентом расходы дроссельного расходомера

10. Режимы движения жидкостей и газов в трубопроводах и каналах.

Различные режимы движения можно определить c помощью подкрашенной струйки.

Ламинарный( струйчатый) называется такое движение жидкости при котором все частицы жидкости движутся в одном направлена по параллельным траекториям.

Переходный это такое движение жидкости при котором скорость движения жидкости увеличивается сверх предела , и окрашенная струйка приобретает волнообразное движение , так как некоторые частицы движутся не по парралельным траекториям.

Турбулентный режим это такое неупорядочное движение жидкости при котором отдельные частицы жидкости движутся по запутанным хаотичным траектория , когда основная масса потока жидкости движется в одном направлении.

В турбулентном потоке происходят пульсации скоростей , род действием которых частицы жидкости движутся в главном направлении , получают также поперечные перемещения, приводящие к интенсивному перемешиванию потока по сечению и требующие большей затраты энергии на движение жидкости , чем при ламинарном.

Критерий Рейнольдса. Он устанавливает что указанные величины при объединении в безразмерный комплекс , значения которого позволяют судить какой режим движения жидкости.

Физический смысл: заключается в том, что он является мерой соотношения между силами инерции и вязкости в движущемся потоке.

Переходы характеризуются критическими значениями критерия ламинарный Re>2320

переходный 2320<Re<10000 турбулентный Re>10000

скорость при котором для данной жидкости и определённого диаметра трубопровода происходит смена режимов называется критической .

При ламинарном движении скорость имеет максимальное значение на оси трубы. У стенок скорость ровна 0 , т.к. частицы жидкости покрывают внутреннюю поверхность трубы тонким неподвижным слоем. От стенок к оси скорости нарастают плавно Закон Стокса .

При ламинарном движении средняя скорость в трубе равна половине скорости по оси трубы

При турбулентном режиме движения в трубах эпюра имеет вид ( рисунки)

Средняя скорость при турбулентном режиме не равна половине максимальной как в ламинарном , а является значительно больше.