Мета роботи

Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 790

Дослідження характеру залежності втрат напору на тертя по довжині трубопроводу від витрати рідини. Визначення дослідним шляхом величини внутрішнього діаметра трубопроводу.

10.2 Основні теоретичні положення

Графічна залежність втрат напору в трубопроводі від об’ємної витрати рідини h_тер = f(Q) називається характеристикою трубопроводу.

Втрати на тертя в трубопроводі визначаються за формулою Дарсі:

, (9.1)

де l – коефіцієнт гідравлічного тертя; l, d – довжина і діаметр трубопроводу; u = 4Q/(pd²) – середня швидкість руху рідини; g – прискорення вільного падіння.

Оскільки коефіцієнт l в загальному випадку залежить від числа Re, то і форма кривої характеристики трубопроводу буде мінятися в залежності від режиму руху рідини.

Враховуючи, що для ламінарного режиму руху l = 64/Re, а число Re = ud/n, з формули (1.1) можна отримати формулу Пуазейля для розрахунку втрат напору на тертя:

, (9.2)

де n – кінематична в’язкість рідини. З формули (1.2) видно, що для ламінарного режиму руху h_тер ~ Q, тобто на цій ділянці характеристика трубопроводу має вигляд прямої лінії, яка проходить через початок координат.

Для турбулентного режиму руху h_тер ~ Q ^m, де показник степеня m > 1. Тобто це є нелінійна залежність, яка для розвиненого турбулентного руху в зоні шорстких труб, коли l не залежить від числа Re, має форму параболи: h_тер ~ Q ².

Рівняння Бернуллі, записане для горизонтальної ділянки трубопроводу постійного перерізу (Рисунок 9.1), має вигляд:

, (9.3)

тобто втрати напору на такій ділянці дорівнюють різниці Dh п’єзометричних напорів, виміряних в початковому і в кінцевому перерізі цього трубопроводу.