14.Определение коэффициента местного сопротивления

Местное сопротивление	Эскиз	К	Примечание
Вход потока в канал с острыми кромками		0.5	К = 0.20 при закругленых кромка
Внезапное сужение канала		0.5(1–F2/F1)2
Внезапное расширение канала		(1–F1/F2)2
Постепенное расширение канала		(1–F1/F2)2Sin α
Поворот на 90о		1.0
Плавный поворот		0.15	R = 2d
Поворот с нишей		2.00	W1 = W2

г

Рис. 2.8. Изменение направления движения потока (а – мертвое пространство, заполненное малоподвижной жидкостью или газом)

де К – безразмерный коэффициент местного сопротивления, определяющий долю динамического напора, необходимую для преодоления потоком того или иного местного сопротивления. Потери на изменение сечения канала следует вычислять по скорости в меньшем сечении.

11. Движение газа с низкой скоростью в каналах

Газ в рабочем пространстве печей и дымовых каналах (боровах), как правило, движется при относительно невысоких скоростях и небольших перепадах давления (до 100 Па). Изменение давления такого порядка практически не влияет на плотность газа, поэтому при расчетах печных газов обычно применяют уравнение Бернулли. Изменением плотности газа от воздействия температуры обычно пренебрегают, и расчет ведут на плотности при среднестатистической температуре газа.

Равновесие газа

Рассмотрим распределение потенциальной энергии внутри некоторого объема покоящегося газа. В этом случае его скорость и работа трения равна нулю, следовательно из уравнения Бернулли получаем:

_{. (3)}

Пусть Н₂ и Р₂ будут переменной высоты и переменной давления (Н и Р), а Н₁ и Р₁ – их начальными значениями (Н_н и Р_н). Если обозначим Н – Н_н = Z, то уравнение (3) примет вид . Видно, что давление газа падает с высотой. Температура газа в печи выше, чем температура окружающего воздуха, и следовательно плотность воздуха больше плотности газа. Как будет распределяться избыточное давление на стенки сосуда, заполненного газом, более легким, чем окружающий воздух?

Нижняя часть сосуда сообщается с воздухом. В плоскости раздела давление одинаково. Выше уровня Н_н давление газа и воздуха падает в соответствии с уравнениями: , .

Вычитая, получим , т.к. плотность воздуха выше плотности газа, то давление горячего газа в сосуде (печи) всегда выше, чем давление окружающей атмосферы. Если рабочие окна печи находятся в районе пода, то давление приблизительно равно атмосферному. Избыточное давление внутри рабочего пространства печи возрастает от нуля до максимума под сводом.