Студопедия — Расчёт коэффициента гидравлического трения
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчёт коэффициента гидравлического трения






Сопротивления по длине распределены равномерно по всей длине трубопровода в виде " гидравлического трения". Потери давления на трение в чистом виде имеют место в прямых трубах постоянного сечения при равномерном дви­жении жидкости, когда значение средней скорости и распределение скоростей ос­таются неизменными по длине трубы.

Потери давления на трение определяются по формуле Дарси-Вейсбаха

, (1)

где λ — коэффициент гидравлического трения;

l — длина трубы, м;

ρ — плотность, кг / м3;

w — средняя по сечению скорость, м/с;

dэ — эквивалентный диаметр канала, м.

Эквивалентным диаметром называется отношение учетверённой площади живого сечения А к смоченному периметру П, т. е.

.

Живым сечением называют часть поперечного сечения канала, заполненную жидкостью. Смоченным периметром называют ту часть периметра живого сече­ния, по которой жидкость соприкасается со стенками канала.

Для каналов с прямоугольным сечением со сторонами айв эквивалентный диаметр определяется по формуле

.

Для каналов с прямоугольным сечением со сторонами айв эквивалентный диаметр определяется по формуле

. (2)

 

 


 

Для каналов кольцевого сечения с внешним диаметром D и внутренним d эквивалентный диаметр определяется по формуле

 

. (3)

 

Эквивалентные диаметры каналов прямоугольного сечения со сторонами а и в и круглого сечения с расположенным внутри пучком труб, омываемых про­дольным потоком, определяются соответственно по формулам

 

(4)

 

, (5)

где п — число труб в канале; dн — наружный диаметр труб.

Коэффициент гидравлического трения λ в общем случае зависит от числа Рейнольдса (Re) и от относительной шероховатости D/d, т. е.

 

,

где ∆ — эквивалентная абсолютная шероховатость.

Под эквивалентной шероховатостью понимают такую высоту выступов шероховатости, сложенной из песчинок одинакового размера, которая даёт при подсчёте одинаковую с заданной шероховатостью величину λ. Значения эквивалентной шероховатости для различных материалов и состояния труб приведены в таблице 1 (таблица 4.1 [1])

Таблица 1— Средние значения эквивалентной шероховатости


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материал и вид трубы Тянутые трубы из стек­ла и цветных металлов Состояние трубы ∆, мм
Новые, технически гладкие 0, 005
Старые (загрязнённые) 0, 015
Бесшовные стальные грубы Новые и чистые, тщательно уложенные 0, 03
После нескольких лет эксплуатации 0, 20
Стальные трубы свар­ные Новые и чистые 0, 05
С незначительной коррозией после очистки 0, 15
Умеренно заржавленные 0, 50
Старые заржавленные 1, 0
Сильно заржавленные или с большими отложениями 3, 0
Оцинкованные сталь­ные трубы Новые и чистые, 0, 15
После нескольких лет эксплуатации 0, 50
Чугунные трубы Новые 0, 30
Бывшие в употреблении 1, 0

 



При ламинарном режиме жидкость прилипает к стенкам и происходит тре­ние жидкости о жидкость, в результате чего коэффициент трения X не зависит от состояния внутренней поверхнорти трубы и определяется по формуле Пуазейля

, (6)

где Re= число Рейнольдса;

— кинематическая вязкость, м2 /с (значения v для некоторых жидкостей и га­зов приведены в приложении Б). Потери давления в этом случае пропорциональны первой степени скорости.

При турбулентном режиме зависит от Rе и от Δ /d. По характеру и степе­ни влияния этих факторов при турбулентном режиме различают зоны гидравли­чески гладких и гидравлически шероховатых труб, разделённых переходной зо­ной. Трубы, в которых коэффициент трения не зависит от шероховатости сте­нок, а только от числа Rе, называют гидравлически гладкими. В этом случае коэффициент трения определяется по формуле Блазиуса

(7)

Трубы, в которых коэффициент не зависит от вязкости жидкости (числа Rе), а только от относительной шероховатости, называют вполне шероховаты­ми. В этом случае потери давления по длине пропорциональны точно квадрату скорости, в силу этого обстоятельства зону гидравлически шероховатых труб на­зывают зоной квадратичного сопротивления.

В зоне квадратичного сопротивления коэффициент трения является функ­цией только относительной шероховатости и определяется по формуле Шифрин-сона

(8)

 


В зависимости от числа Rе одна и та же труба может быть и гидравлически гладкой и вполне шероховатой. В переходной зоне зависит от Rе и от относи­тельной шероховатости и определяется по формуле А.Д. Альтшуля

 

(9)

 

Формула А.Д. Альтшуля применима для определения коэффициента во всех областях турбулентного режима движения жидкости. Следует отметить, что во всех этих формулах берётся эквивалентный диаметр, который вычисляется по формулам (2) - (5) (в случае трубы круглого сечения он, как известно, равен гео­метрическому диаметру).

 







Дата добавления: 2014-10-29; просмотров: 4606. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Тема: Составление цепи питания Цель: расширить знания о биотических факторах среды. Оборудование:гербарные растения...

В эволюции растений и животных. Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений. Оборудование: гербарные растения, чучела хордовых (рыб, земноводных, птиц, пресмыкающихся, млекопитающих), коллекции насекомых, влажные препараты паразитических червей, мох, хвощ, папоротник...

Типовые примеры и методы их решения. Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно. Какова должна быть годовая номинальная процентная ставка...

ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ НАСЕЛЕНИЮ В УСЛОВИЯХ ОМС 001. Основными путями развития поликлинической помощи взрослому населению в новых экономических условиях являются все...

МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ МОРФЕМНОГО СОСТАВА СЛОВА В НАЧАЛЬНЫХ КЛАССАХ В практике речевого общения широко известен следующий факт: как взрослые...

СИНТАКСИЧЕСКАЯ РАБОТА В СИСТЕМЕ РАЗВИТИЯ РЕЧИ УЧАЩИХСЯ В языке различаются уровни — уровень слова (лексический), уровень словосочетания и предложения (синтаксический) и уровень Словосочетание в этом смысле может рассматриваться как переходное звено от лексического уровня к синтаксическому...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия