18.Турбулентный режим движения жидкости. Структура турбулентного потока. Гидравлические потери при турбулентном режиме движения жидкости.

Турбулентным называется хаотичное, крайне нерегулярное движение

жидкости. Оно сопровождается активным поперечным перемешиванием,

пульсациями скорости и давления. Примерами турбулентного режима

движения является течение воды в реках и каналах. Структура турбулентного потока определяется физическими свойствами жидкости, а также формой и размерами ограничивающего поток канала. Здесь влияние сил вязкого трения минимально и ядро потока можно рассматривать как идеальную жидкость. В наибольшей степени влияние сил вязкого трения проявляется около стенок. Поэтому вблизи стенки имеется слой, в котором на структуру потока преимущественное влияние оказывают силы вязкости. Таким образом, турбулентный поток состоит из турбулентного ядра и пристенного пограничного слоя. На этом основана теория турбулентности Прандтля. Согласно современным теориям, пограничный слой в турбулентном потоке имеет сложную структуру. Он состоит из вязкого подслоя, в котором жидкость движется практически ламинарно, турбулентного пограничного слоя и находящейся между ними переходной области.

Структура турбулентного потока весьма сложна. Основной расчетной формулой для потерь напора при турбулентном течении жидкости в круглых трубах является уже приводившаяся выше эмпирическая формула, называемая формулой Вейсбаха-Дарси и имеющая следующий вид:

Различие заключается лишь в значениях коэффициента гидравлического трения λ. Этот коэффициент зависит от числа Рейнольдса Re и от безразмерного геометрического фактора - относительной шероховатости Δ/d (или Δ/r0, где r0 - радиус трубы).

Впервые наиболее исчерпывающей работы по определению были даны И.И. Никурадзе, который на основе опытных данных построил график зависимости lg(1000λ) от lg Re для ряда значений Δ/r0. Опыты Никурадзе были проведены на трубах с искусственно заданной шероховатостью, полученной путем приклейки песчинок определенного размера на внутренние стенки трубопровода. Результаты этих исследований представлены на рис. 4.5, где построены кривые зависимости lg (1000λ) от lg Re для ряда значений Δ/r0.

19.Местные потери.

Потери напора бывают двух видов:

- потери по длине потока;

- местные;

При движении жидкости по прямой трубе потери напора определяются по формуле Дарси-Вейсбаха. ДАРСИ - ВЕЙСБАХА ФОРМУЛА в гидравлике - определяет величину потерь напора на трение при движении жидкости в трубах: , где - коэф. гидравлич. трения, l и d - длина и диаметр трубы, v - ср. скорость течения жидкости, g - ускорение свободного падения.

Местные потери напора определяют по формуле Вейсбаха. где h - местная потеря напора, - ср. скорость за местом, где происходит потеря напора, - коэф. местного сопротивления.

Полные потери напора выражаются суммой потерь напора и на местные сопротивления.

20.Дроссельные расходомеры. Правила 27-54.

Дроссельные расходомеры. При помощи таких расходомеров производится косвенное измерение количества проходящего вещества. Принцип действия приборов основан на том, что при проходе через местное сужение средняя скорость потока увеличивается по сравнению со скоростью до сужения. Перепад давления до и после сужающего (дроссельного) устройства зависит от расхода измеряемой среды: чем больше количество протекающего вещества, тем больше перепад. В качестве сужающих устройств применяются нормальные диафрагмы — камерные и бескамерные, а для измерения разности давлений перед диафрагмой и за ней — дифференциальные манометры.

Правила 27 - 54 по применению и поверке расходомеров с нормальными диафрагмами, соплами и трубамл Вептури

Одним из путей повышения экономической эффективности процесса градуировки и поверки расходомеров является широкое внедрение оперативных методов поверки сличением с образцовым расходомером. В этом случае применение стационарных дорогостоящих ОРУ предполагается лишь в качестве исходных образцовых средств схемы передачи размера единицы расхода. Поскольку отечественной промышленностью еще не освоен выпуск калибровочных петель, поверку расходомеров чаще всего проводят с помощью калиброванных расходомеров