Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Общие сведения. Полная удельная энергия движущейся жидкости расходуется на преодоление сил трения, возникающих между соседними слоями жидкости и между стенками трубопровода и

Читайте также:
  1. A - Общие и связь для координации поиска и спасения
  2. I. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВЫХ, ДИПЛОМНЫХ, НАУЧНЫХ РАБОТ
  3. А) распространивший такие сведения не докажет, что они соответствуют действительности
  4. А-Ф. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ
  5. Ангины: 1) определение, этиология и патогенез 2) классификация 3) патологическая анатомия и дифференциальная диагностика различных форм 4) местные осложнения 5) общие осложнения
  6. Билет 19. 1. Общие и отличительные черты адаптивно – двигательной рекреации и рекреативно оздоровительного спорта
  7. Биосфера Земли (новые сведения, границы, вещества, составляющие биосферу, главное звено управления – энергия).
  8. Боковой амиотрофический склероз (болезнь Шарко): общие сведения
  9. Бухгалтерский учет в системе управления, его задачи и общие принципы организации у юридических лиц и индивидуальных предпринимателей
  10. В чем заключаются общие принципы права?

Полная удельная энергия движущейся жидкости расходуется на преодоление сил трения, возникающих между соседними слоями жидкости и между стенками трубопровода и пограничным слоем жидкости, а также на преодоление местных сопротивлений. Таким образом, часть механической энергии движущейся жидкости переходит в тепловую и рассеивается в пространстве. Этот процесс необратим. Потери напора необходимо учитывать при расчёте различных гидравлических систем для обеспечения заданных параметров (например, обеспечения требуемого напора воды в системе водоснабжения или необходимого усилия на штоке гидроцилиндра при подъёме кузова автомобиля). В повседневной жизни наиболее часто встречается движение жидкости в круглоцилиндрической трубе, поэтому потери напора при проведении опытов определяются для трубы с некоторым диаметром d.

При установившемся движении жидкости в круглоцилиндрической трубе величина потерь напора по длине зависит от:

- длины трубопровода и его внутреннего диаметра d, м;

- средней скорости движения жидкости V, м/с;

- абсолютной шероховатости (средней высоты выступов шероховатости) внутренней поверхности трубопровода , мм;

- вязкости жидкости ν, м2/с.

 

 

Величину потерь напора по длине вычисляют по формуле Дарси-Вейсбаха:

hдл = λ , (2.1)

где λ (ламбда) - безразмерный коэффициент гидравлического трения (коэффициент Дарси).

Из формулы (2.1) видно, что потери напора по длине hдл пропорциональны квадрату средней скорости потока жидкости V2, длине потока и обратно пропорциональны геометрическим размерам потока (диаметру d). Коэффициент гидравлического трения λ позволяет приравнять обе части уравнения, поэтому возникает необходимость определения его численного значения.

В общем случае λ = f (Re, /d), где Re – число Рейнольдса для круглоцилиндрических труб; - средняя высота выступов шероховатости стенок трубы, мм; /d - относительная шероховатость стенок трубы, мм.

Можно сделать вывод, что коэффициент гидравлического трения λ зависит от скорости движения жидкости, геометрических размеров поперечного сечения потока, физических свойств жидкости (это следует из формулы 2.1), и от шероховатости стенок труб.



При определении потерь напора необходимо учитывать толщину так называемого вязкого подслоя потока δ (дельта), соотношение толщины которого и выступов шероховатости ∆ определяет трубы как гидравлически гладкие (δ > ∆) или гидравлически шероховатые (δ ≤ ∆).

Толщину вязкого подслоя δ можно определить по формуле:

δ = , (2.2)

где λоп - коэффициент гидравлического трения, определяемый опытным путем с использованием формулы (2.1).

Теоретически коэффициент гидравлического трения λ определяется в зависимости от соотношения толщины вязкого подслоя потока δ и средней высоты выступов шероховатости ∆. Если δ > ∆, то используется формула Блазиуса:

λ = . (2.3)

Если δ ≤ ∆, то λ рекомендуется определять по формуле Альтшуля:

λ = 0,11 . (2.4)

Необходимо отметить, что формулы (2.2) … (2.4) справедливы только для турбулентного режима движения жидкости. Поскольку ламинарный режим встречается крайне редко (особенно при движении воды по трубам), то результатом данной лабораторной работы будет определение коэффициента λ как опытным, так и теоретическим путем для турбулентного режима движения жидкости.



При ламинарном режиме λл зависит только от Re и определяется по формуле:

λл = . (2.5)

Итак, при изучении потерь напора по длине можно выделить несколько основных этапов:

- необходимо знать и уметь применять уравнение Д. Бернулли с учётом потерь напора:

z1 + + = z2 + + + hпот, (2.6)

где z1 + и z2 + - потенциальная энергия избыточного давления в сечениях 1 – 1 и 2 – 2; и – кинетическая энергия потока жидкости в сечениях 1 – 1 и 2 – 2; hпот – потери напора на участке между сечениями 1 – 1 и 2 – 2;

-необходимоучесть все факторы, влияющие на величину потерь (скорость течения жидкости, размеры и форму поперечного сечения потока, шероховатость стенок трубы);

- знать и уметь применять формулу Дарси – Вейсбаха (2.1) для определения потерь напора hпот;

- выбрать необходимую формулу для определения коэффициента гидравлического трения λ.


Дата добавления: 2015-04-18; просмотров: 9; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Обработка экспериментальных данных. Обработанные данные заносят в таблицу результатов измерений и вычислений (таб | Порядок выполнения работы. Потери напора в трубе определяются при равномерном установившемся течении жидкости на участках ℓ1 и ℓ2 между сечениями (рис
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2019 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты