Általános fogalmak nyomásveszteség
Tekintsük a típusú hidraulikus ellenállás.
Ha folyadék mozog részes fej leküzdésére használt különböző ellenállásokat. Hidraulikus veszteségek függ elsősorban a sebesség, így a nyomás fejezzük ki frakció a sebesség fej
ahol - együtthatója hidraulikai ellenállás, amely megmutatja, hogyan dinamikus nyomás részesedése a nyomást fog veszni,
vagy nyomás egységek:
Az ilyen expressziós kényelmes, amely magában foglalja egy dimenzió arányossági együttható, úgynevezett együtthatója ellenállás, és a dinamikus nyomás. része a Bernoulli-egyenlet. Factor, ezért elveszett nyomás kapcsolódik a sebesség fejét.
nyomásveszteséget, mikor a folyadék áramlik okozta ellenállása két típusa van: ellenállás hossza mentén határozza meg súrlódási erők, és a helyi rezisztencia miatt áramlási sebesség változások irányát és nagyságát.
Helyi energiaveszteség miatt az úgynevezett helyi ellenállások: helyi alakváltozás és ágy mérete, a deformációt okozó áramlását. Amikor az áramlás a folyadékot a helyi ellenállást változik a sebesség és a örvények jellemzően fordul elő.
Példák a helyi rezisztencia következő eszközök lehetnek: szelep, a membrán, könyök, szelep, stb (37. ábra) ....
Fej, elveszett leküzdésében helyi ellenállás lineáris egységek, adja meg:
(Ez a kifejezés gyakran nevezik Weisbach képletű)
és egység nyomás:
ahol: - általában kísérletileg határozzuk meg a helyi ellenállási együttható (az együttható értékek vannak megadva a referenciák típusától függően és kialakítása a helyi rezisztencia)
- a fajlagos súlya a folyadék,
V - átlagsebesség a csővezeték, ahol az adott meghatározott helyi ellenállás.
Retesz Knee flow elágazás
Egyesülő áramlást korlátozó szelep
A tágulási szelep membrános hálós
37. ábra - Példák helyi hidraulikai ellenállás
38. ábra - kiválasztása tervezési sebesség.
Súrlódási veszteségek vagy a vonal által okozott ellenállás súrlódási erők a teljes hossza a folyadék áramlás egyenletes mozgás, így növelik arányosan a hossza a patak. Ez a fajta veszteség miatt a belső súrlódás a folyadék, ezért zajlik nemcsak durva, hanem a sima csövek.
Súrlódás nyomásveszteség (hosszúságú) lehet meghatározni a képlet:
Azonban sokkal kényelmesebb társítani a relatív aránya L hosszúságú / d. Vegyünk egy része egy kör alakú cső átmérője d megegyezik a hosszával és ellenállását a jelölésére az együttható tartozik a képlet keresztül. Ezután a teljes cső hossza L, és átmérője d arány a következő lesz L / d-szer nagyobb, nevezetesen:
ahol - az együttható hidraulikus súrlódási együttható vagy az Darcy
L - a szelvény hossza,
d - átmérője a cső.
Ez a helyettesítés lehetővé teszi a képlet, hogy nagyon kényelmes a gyakorlati alkalmazása szem előtt:
A képlet általában nevezik Darcy-Weisbach. súrlódási tényező # 955; a legtöbb esetben ez empirikusan határozzuk meg attól függően, hogy a Reynolds-szám Re és kritériuma felületi minőség (érdessége).
Ezenkívül a nyomásveszteség
Sok esetben, a mozgás a folyadékok különböző hidraulikus rendszerekben (például vonalak) egyidejűleg megy végbe a fej a súrlódás miatti veszteség hosszúságú és helyi veszteség. Összesen nyomómagasságveszteség ilyen esetekben úgy definiáljuk, mint a számtani összege a veszteségek mindenféle.
Meghatározása során a veszteségek az egész áramlás azt feltételezzük, hogy az egyes ellenállás független a szomszédok. Ezért, a teljes veszteség a hozzáadott mennyiség a veszteség által okozott egyes rezisztencia.
Ha a cső áll több szakaszok különböző átmérőjű és hosszúságú több helyi ellenállások, a teljes fej veszteség adja meg:
. ,.... . . .... . . ..., - együtthatója ellenállás, és az átlagos arány az egyes szakaszok és a helyi ellenállás.
3.6 A különböző tényezők hatását a hányados
A legnagyobb nehézséget a számítás a nyomásveszteség az együttható kiszámításához alapul hidraulikus súrlódást, amelynek befolyásoló sok paraméter az áramlás, és a gázvezeték.
Kutatása különböző tényezőknek az értékét a hidraulikus súrlódási együttható tárgyát számos kísérleti és elméleti kutatások. A leggondosabban azokat a tapasztalatokat Nikuradze I. (1932) született. Ezek csöveken hajtottuk végre egy mesterséges érdesség, amely által létrehozott ragasztással homokszemcsék homogén érdessége a belső cső felületén. A nyomásveszteség a csövek vizsgáltuk különböző áramlási sebességet és a Darcy-Weisbach egyenlettel kiszámított együttható értékek függvényében ábrázoljuk a Reynolds-szám Re.
A kísérletek eredményeiről a következőkben bemutatott Nikuradse diagramon = f (Re) (ábra. 39). Figyelembe véve, hogy levonhatjuk az alábbi fontos következtetéseket.
A lamináris rendszer (Re <2320) все опытные точки независимо от шероховатости стенок уложились на одну прямую (линия 1).
Ezért itt csak attól függ a Reynolds-számnak, és független durvaság.
Az átmenet a lamináris áramlás turbulenssé együttható növekedésével gyorsan emelkedik Re. A kezdeti szakaszban a fennmaradó független érdesség.
A turbulens rendszer három ellenállás zóna. Az első zóna sima csövek, amelyekben = f (Re). és a Ke érdesség () nem látható az ábrán pont mentén fekvő, a ferde görbe (2-es görbe). Ettől való eltérés görbe jön minél hamarabb, annál durvaság.
A következő zóna az úgynevezett zóna durva csövek (dokvadratichnoy) az ábrán képviseli számos görbék 3, hajlamos néhány határozott korlátai. Ratio ebben a zónában függ, mint látható, és a érdesség és Reynolds-szám = f (Re. Ke / d). Végül túl bizonyos értékeit Re szám görbék 3. lépés egyenes vonalak párhuzamos tengely Re. faktor és tartóssá válik állandó relatív érdesség = (ke / d). Ez a terület az úgynevezett önhasonló vagy négyzetes.
39. ábra - Nikuradze Charts
A hozzávetőleges határai a következők:
sima csövek terület 4000 Zone durva csövek 10d / Ke kvadratikus területen Re> 500 d / Ke. Az átmenet egyik területről a másikra lehet a következő módon értelmezhető: mindaddig, amíg a érdesség kidudorodások teljesen elmerül a lamináris határréteg (azaz. <), они не создают различий в гидравлической шероховатости. Если же выступы шероховатостей выходят за пределы пограничного слоя (Кэ># 948; ), Érdessége kiemelkedések érintkeznek a mag és a turbulens örvények képződnek. Ismeretes, hogy a növekvő Re rétegvastagság csökken, és az utóbbi zónában (másodfokú) Ez a réteg eltűnik csaknem teljesen (). Azonban, a cső a gyakorlatban használt, nem egyformák, és nem egyenletes felületi érdesség. Pontosítása a hatása a természetes érdességi foglalkozó számos tudós, a legjobb ismert kísérletek Murina G. A. (acél csövek). Megerősítve az alapvető törvények létrehozott Nikuradze, ezek a kísérletek vezettek számos fontos és jelentős új ismereteket. Ezek azt mutatják, hogy ez mindig nagyobb, mint a csövek természetes érdesség az átmeneti tartományban, mint a négyzet (inkább, mint a kevesebb, mint a mesterséges érdesség); és az átmeneti zónák 2-3 a negyedik folytonosság csökken. Kísérletek eredményeiről a következőkben bemutatott Murin 40. ábra. 40. ábra - kísérletek eredményei Murin 3.7 képlet meghatározására együttható Darcy Kiszámításához Darcy együttható létezik nagyszámú empirikus és szemi-empirikus formulák, amelyek többsége korlátozott alkalmazási terület. Meg fogjuk vizsgálni, csak néhány alapvető, a leggyakrabban használt képleteket, amelyek széles. A lamináris rezsim (Re <2320) для определения в круглых трубах применяют формулу Пуазейля: A képlet származik elméletileg, amint az a „The során lamináris rezsim.” A régióban az átmenet a lamináris turbulens # 955; kiszámítani Frenkel: A turbulens állapotban, három területen: - hidraulikusan sima csövekhez használt több képletek: A leggyakrabban használt: Blasius # 955; = 0,3164 / Re 0,25 hatálya (4000 Konakova # 955 = 1 / (1,81lgRe- 1,5) 2 alkalmazási terület (4000 - hidraulikusan durva cső: A határokat használatának ezek a képletek lehet meghatározni tartományban Reynolds számok 10d / do500d FE / CE. - kvadratikus ellenállás (Reynolds szám több 500d / CE) alkalmazzák a képlet: A fenti képletekben teljesen és helyesen teszik a különböző tényezők hatását a együttható hidraulikus súrlódás. Ezek közül számos képletek, hogy létezik az adott pillanatban. Formula Altshulya A. D. a legsokoldalúbb, és fel lehet használni minden olyan, a három zónára a turbulens rezsim. Alacsony Reynolds száma nagyon közel van a Blasius képlet, és a nagyobb Reynolds-számok - átalakul a képlet Shifrinsona BL 1. Két mód a mozgás folyadékok és gázok. 2. Kísérletek Reynolds Reynolds. 3. Tulajdonságok A lamináris és turbulens rezsimek. 4. grafikonok a sebesség eloszlás. 5. Hidraulikus ellenállás, a fizikai természete és osztályozása. 6. képletek kiszámításához az energiaveszteség (nyomás). 7. A helyi hidraulikai ellenállás, az alapvető képlet. 8. A függőség a helyi ellenállási együttható a Reynolds szám és geometriai paramétereit. 9. Ellenállás hosszúságú, az alapvető képlet veszteségeket. 10. zónák hidraulikus ellenállások kísérletek Nikuradse, Murin. 11. A leggyakrabban használt képlet hidraulikus súrlódási együttható.Kapcsolódó cikkek