Гидравлические сопротивления

В 1883 году экспериментально английским ученым Рейнольдсом было подтверждено два режима движения жидкости.

1. Ламинарный (параллельный) называется движение, когда слои жидкости не перемешиваются.

2. Турбулентный (беспорядочный) – режим, при котором наблюдается беспорядочное движение и слои перемешиваются.

 

Основным критерием для определения режима движения жидкости служит безразмерный параметр Re – число Рейнольдса и определяется по формуле:

Re =

где ν – кинематическая вязкость см²/сек.

Число Рейнольдса, при котором ламинарный режим переходит в турбулентный называется критическим.

По исследованиям Рейнольдса Rl_кр = 2320, при Re < 2320 – движение жидкости происходит при ламинарном движении, а при Re > 2320 – турбулентный режим.

Скорость, соответствующую критическому числу Рейнольдса называется критической скоростью.

V_кр =

При безнапорном движении жидкости число Рейнольдса определяется по формуле:

Re =

Где R – гидравлический радиус.

Потери напора возникающие в трубопроводах, зависят от гидравлического сопротивления в трубопроводах.

Потери напора на трение обусловлены:

1. гидравлическим радиусом

2. длиной трубопровода

3. плотностью и вязкостью жидкости.

4. скоростью движения жидкости.

5. степенью шероховатости трубопровода

 

Потери напора (энергии) потока вызываются сопротивлениями двух видов:

1. сопротивлением по длине, обусловленное силами трения.

2. местными сопротивлениями

Потери напора по длине определяются по формуле Дарси-Вейсбаха

hge = λ

где l – длина участка трубы, d – внутренний диаметр трубопровода, ν – средняя скорость потока, λ – безразмерный коэффициент гидравлического трения.

Местные потери напора определяются по формуле:

h_n =

ξ – коэффициент сопротивления потери местного напора в системе отопления составляют 40% в вентиляционных системах – 60-70% от потерь напора по длине.