Местные потери напора при турбулентном движении

МЕСТНЫЕ ПОТЕРИ НАПОРА ПРИ ТУРБУЛЕНТНОМ ДВИЖЕНИИ [c.120]

Местные потери напора при турбулентном режиме движения определяются по формуле [c.120]

Потери напора при турбулентном режиме движения жидкости. В инженерной практике чаше встречается турбулентный режим движения жидкости в трубах, который труднее исследовать теоретически. Этот вопрос подвергся наиболее широким опытным исследованиям как со стороны советских, так и зарубежных ученых. Из-за сложности процессов, протекающих при турбулентном режиме, до сих пор не создано окончательной теории, которая бы вытекала из основных уравнений гидродинамики и согласовывалась с опытом. Напомним, что при турбулентном режиме наблюдается интенсивное вихреобразование, частицы жидкости описывают сложные траектории, местные скорости меняются во времени даже при постоянном расходе. Это явление называется пульсацией скорости. Часть кинетической энергии жидкости переходит в тепловую. Установившегося движения в строгом смысле иет. Поэтому введено понятие об осредненной скорости. [c.90]

Внезапное изменение гидравлического режима движения жидкости, сопровождаемое изменением скорости по величине и направлению, вызывает перераспределение скоростей по живому сечению, возникновение водоворотов, усиление беспорядочного движения, образование противотоков и завихрений. К этим явлениям приводят местные гидравлические сопротивления движению жидкости (резкие повороты, внезапные сужения и расширения, смена диаметров труб и т. п.), на преодоление которых затрачивается часть энергии потока, т. е. наблюдается местная потеря напора. Ее величина, определяемая характером и количеством местных сопротивлений, может достичь значительных размеров, которыми уже нельзя пренебрегать при гидравлическом расчете труб. В результате исследования местных потерь Борда и Беланже установили, что в турбулентном потоке местные потери напора пропорциональны квадрату скорости в сечении за местным сопротивлением, а именно [c.47]

Задача 2. Пусть при той же схеме трубопровода (см. рис. 72) требуется определить расход жидкости по заданному перепаду напоров ДЯ (потери напора можно не учитывать в местных сопротивлениях или их можно выразить через эквивалентную длину). Так как расход жидкости будет зависеть от режима движения жидкости, который заранее не известен, задачу решают методом последовательных приближений. Для этого в формулу (112) подставляют значения коэффициентов т, п и А, взятые из табл. 10. Предполагается, что известны режим движения жидкости и зона сопротивления (для турбулентного режима). Признаком вероятности ламинарного режима служит высокая вязкость жидкости, зоны вполне шероховатых труб (квадратичный закон сопротивления)—малая вязкость жидкости (вода, бензин) и значительная шероховатость стенок трубы. [c.139]

Рассмотрим длинный трубопровод, т. е. такой, в котором потери напора на преодоление местных сопротивлений настолько малы по сравнению с потерями напора по длине, что местными потерями можно пренебречь. В простом напорном трубопроводе постоянного диаметра й при постоянном расходе Q движение жидкости является равномерным установившимся. Обычно движение воды в трубах происходит при турбулентном режиме. Потери напора по длине потока при турбулентном режиме определяют по формуле Дарси — Вейсбаха (см. 26) [c.114]

Коэффициенты местных сопротивлений зависят в первую очередь от их конструктивных особенностей и открытий, а также от режима движения, характеризуемого числами Рейнольдса Ке. Исследованиям местных сопротивлений посвящено много работ, но почти все они в основном относятся к турбулентному режиму. Для ламинарного движения местные сопротивления исследованы значительно меньше. В ламинарном потоке коэффициенты сопротивления зависят от чисел Рейнольдса, а потери напора в общем пропорциональны скорости или расходу в первой степени, что особо точно соблюдается при малых числах Рейнольдса [c.88]

Таким образом, при турбулентном движении жидкости в трубах местная скорость на расстоянии 0,223г от стенки трубы равна средней скорости. Это обстоятельство используется для измерения расхода жидкостей и газов в трубопроводах измерительный прибор (трубка Пито, вертушка) устанавливают в точке средней скорости, а замеренную величину последней умножают на площадь живого сечения трубопровода [2]. В широкой области изменения чисел Рейнольдса этот метод обеспечивает возможность измерения расхода с точностью 2 %. При этом ошибка от установки измерительного прибора не в точке средней скорости, а на некотором расстоянии от нее при определении расхода не превышает 0,5 % Определение расхода в трубопроводе путем измерения скорости в одной точке можно рекомендовать для потоков, движущихся с большими скоростями, так как этот метод измерения не вызывает больших потерь напора. [c.185]

Чем больше силы трения в реальной жидкости, тем больше, при равных прочих условиях, потери напора hj-. Между силами трения и потерями напора hf (т. е. работой сил трения) существует, естественно, определенная зависимость. Зная распределение в потоке напряжений х, а также скоростей и (дающих нам величину перемещений частиц жидкости), мы могли бы подсчитать работу сил трения и тем самым определить потери напора. Однако такая задача является весьма трудной, в частности, в связи с тем, что поле скоростей и нам часто бывает неизвестным. Здесь приходится идти особыми приближенными путями, освещаемыми ниже. При этом, рассматривая вначале простейший случай движения жидкости — установившееся равномерное движение (местные потери отсутствуют) — мы пользуемся особым уравнением, которое дает связь только между силами трения и потерями напора. Это достаточно точное уравнение принято называть основным уравнением установившегося равномерного движения жидкости (см. 4-2). На основании этого уравнения, а также на основании законов Ньютона о силах внутреннего трения (см. 4-3), мы далее и устанавливаем необходимую нам зависимость, связывающую потери напора и скорости движения жидкости. Этот вопрос достаточно хорошо решается теоретически для простейших случаев ламинарного движения (см. 4-4 и 4-5). В случае турбулентного режима приходится прибегать к использованию некоторых экспериментальных коэффищ1ентов, вводимых в теоретический анализ. [c.130]

В частном случае, когда водоупор расположен близко к поверхности земли (величина Т мала см. рис. 18-15,6), задача значительно упрошается в этом случае мы получаем по существу линейную задачу о ламинарной фильтрации воды в горизонтальной трубе, имеющей отдельные местные гидравлические сопротивления (на шпунтах и т. п.) . Расчет такой трубы при турбулентном движении воды в ней изучался в гл. 5 величину потерь напора hf в пределах отдельных фрагментов трубы мы вычисляли при турбулентном движении по формуле [c.599]

Как указывалось в гл. 7, во многих случаях при прохождении жидкости через конструктивные элементы (рис. 9.1) происходит отрыв потока от стенок, образуются циркуляционные зоны (если жидкость—вода, то эти зоны называются водоворотными) и интенсивное вихреобразо-вание с последующим гашением вихрей в толще потока, в турбулентном потоке усиливаются пульсации скоростей. В результате этих явлений часть удельной энергии (напора) затрачивается на преодоление сопротивлений движению жидкости, возникающих в связи с работой сил трения внутри вязкой жидкости, часть механической энергии переходит в теплоту. При этом местная потеря напора определяется по (7.6) [c.184]

Использз я для подсчета местных потерь нйпора метод эквивалентных длин при ламинарном режиме движения, мы тем самым принимаем линейный закон сопротивления, а при турбулентном режиме — закон, который имеет место для потерь напора на трение по длине. Пользуясь этим методом, можно расчет потерь напора в трубопроводе производить по суммарной длине действительных и эквивалентных участков трубопровода. [c.97]

При развитом турбулентном движении в местном сонротивлении Re > 10" ) имеет место турбулентная автомодельность - потери напора пропорциональны скорости во второй степени, и коэффициент сопротивления не зависит от числа Re (квадратичная зона для местных сопротивлений). При этом кв— onst и определяется по справочным данным (Приложение 6). [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...