лекции по Хидравлика No7

Продължение на лекцията 6

От V = 0,5 Umax. Можете да получите формула за загуба на енергия:

h - загуба на триене при ламинарно движение.

В ламинарния режим загубата на налягане по дължината е право пропорционална на средната скорост, вискозитет и не зависи от естеството на повърхностите на стените на тръбите (формулировката на Поазейл).

За всички режими на шофиране загубата на глава може да се определи по формулата:

където l е дължината на тръбата;

d - вътрешен диаметър;

V - средна скорост;

λ - коефициент на Дарси - коефициент на хидравлично съпротивление (показва физическото значение, т.е. каква част от скоростната глава се губи поради триене при преминаване на единица дължина l/d)

За да определим коефициента на Дарси, ние приравняваме формулите на Поасей и Дарси.

32 Vlν/gd 2 = λ lV 2/d2g

откъдето λ = 64ν/Vd = 64/Re (Re = Vd/ν).

Турбулентно движение в права кръгла тръба.

С увеличаване на скоростта на движение ламинарното движение се превръща в турбулентно и започва преходът от оста. Случайно възникващите трептения на отделни течни частици се увеличават и зачестяват с нарастваща скорост, което води до увеличаване на трептенето (стабилно както по величина, така и по посока) на скоростите на течните частици.

Трептенето на скоростта на отделна течна частица се случва както по величина, така и по посока спрямо някаква средна стойност

, което се наричаСредната скорост.

Ако разгледаме движението на отделна частица със скорост U, тогава движението ще бъде нестабилно. И ако разгледаме движението на частица със средна скорост, тогава движението може да се счита за равномерно и всички получени по-рано уравнения (Бернули, непрекъснатост) могат да бъдат приложени към турбулентния поток.

Течността в кръгла тръба се движи вътре в ламинарен поток

В съответствие с хипотезата на Прандл турбулентен поток в кръгла тръба се състои от турбулентно ядро и вискозен ламинарен подслой.

Няма ясна граница между турбулентното ядро и вискозния подслой, има междинен регион.

Дебелина на вискозен ламинарен подслой: δ = 30ν/V

В зависимост от дебелината на вискозния ламинарен подслой се разграничават три зони на триене, в които триенето възниква съгласно различни закони.

1 зона - гладки хидравлични тръби;

Зона 2 - зона със смесено триене;

Зона 3 - доста грубо триене (квадратна зона).

1 зона. Хидравлична гладка зона на тръбата.

∆ екв. наблюдава се, когато дебелината на вискозния ламинарен подслой е по-голяма от грапавостта. δ> ∆ бряст.

Еквивалентна грапавост се нарича такава равномерна грапавост, която дава същата стойност с дадена грапавост λ.

Ламинарният подслой покрива всички неравности по вътрешната повърхност на тръбата и турбулентното ядро се движи по абсолютно гладка повърхност на гладък вискозен ламинарен подслой по гладка повърхност, само поради вискозитета на течността.

Наблюдава се зоната на хидравлично гладките тръби: 2 ÷ 3 10 3 0,25 .

2 зона. Смесена зона на триене.

С увеличаване на скоростта на движение дебелината на вискозния ламинарен подслой намалява и става от същия порядък с височината на издатините на грапавостта.

Някои от издатините остават затворени от вискозен ламинарен подслой, а някои го напускат и започват да възпрепятстват движението на турбулентното ядро. Следователно в тази зона се получава триене както поради вискозитет, така и поради грапавост. Тази зона на смесено триене.

десет /

екв 500 /

уравнение

Локална съпротива - това са възлите и частите на тръбопровода, при които формата, размерът и посоката на движение на течността се променят. Те включват клапани, задвижки, кранове. Всички съпротивления са разделени на прости и сложни.

Простите включват:

- плавно разширение

- внезапно стесняване

- плавно стесняване