 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Розподіл швидкості в нормальному перерізі напірного трубопроводу (переріз 5–5)
Рисунок 1.8 Використання швидкісної трубки для вимірювання швидкості
В перерізі 5-5 (Рисунок 1.8), в центрі потоку рідини, ртутний диференціальний манометр, приєднаний до швидкісної трубки, показує перепад рівнів ртуті D hрт, що, з врахуванням різниці густин ртуті і рідини, відповідає швидкісному напорові рідини:
,
де u – середня швидкість течії рідини в перерізі 5-5.
Якщо режим течії ламінарний (Re < 2320), то осьова швидкість umax пов’язана з середньою швидкістю співвідношенням:
,
а розподіл швидкості в перерізі потоку описується формулою:
,
де r – координата, яка відраховується від осі потоку;
r 0 – радіус труби.
Якщо течія турбулентна, то, з достатньою для практики точністю, можна вважати, що осьова (максимальна) швидкість umax пов’язана із середньою швидкістю u співвідношенням:
,
а розподіл швидкості в перерізі потоку описується формулою:
,
де 
– динамічна швидкість або так звана “швидкість зрізу”, яка залежить від напруження тертя t 0 і густини r.
Для визначення напруження тертя в трубі використаємо горизонтальну ділянку трубопроводу між манометрами pM 2 і pM 3. Оскільки перепад тиску D p 2-3 на цій ділянці повністю витрачається на подолання сил тертя, то можна записати, що
.
Звідки 
.
Тоді, динамічну швидкість можна знайти, як:
.
Таким чином, для побудови графіка розподілу місцевої швидкості потрібно визначити, який режим течії рідини в даному перерізі, і, вибравши відповідні формули для u (r), розрахувати значення швидкості в залежності від радіуса труби. Дані розрахунків заносять в таблицю 1.1. і використовують для побудови графіка (Рисунок 1.9).
Таблиця 1.1 – Розрахунок місцевої швидкості в нормальному перерізі потоку
| r | r 1 | r 2 | r 3 | r 4 | r 5 | r 6 | r 7 | r 8 | r 9 | r 10 |
| u (r) |
Рисунок 1.9 Побудова графіка розподілу швидкості в перерізі трубопроводу
Приклад розрахунку:
З попередніх розрахунків для напірної лінії (див. п.1.5) нам відомо, що рідина рухається при турбулентному режимі. Тому визначаємо максимальну швидкість за формулою:
.
Тоді розподіл швидкостей в перерізі 5-5 описується рівнянням:
.
Визначимо величину динамічної швидкості, використовуючи результати розрахунку перепаду тиску на ділянці між манометрами pM 2 і pM 3 (див. п.1.6):
.
Міняючи координату r в межах 0 ≤ r ≤ 0,034, розраховуємо величину місцевої швидкості. Наприклад для r = 5 мм:
.
Значення r i розрахованих u (r) заносимо в таблицю 1.2
Таблиця 1.2 – Розподіл швидкостей в перерізі 5-5
| r, мм | |||||||||||
| u(r), м/с | 2,60 | 2,56 | 2,51 | 2,45 | 2,37 | 2,26 | 2,07 | 2,01 | 1,93 | 1,82 | 1,63 |
Будуємо графік залежності 
(додаток Ж).
Поиск по сайту: