|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Уравнение Д. Бернулли с учетом потерь энергии
При установившемся, плавноизменяющемся движении потока реальной жидкости уравнение Бернулли для двух сечений будет иметь следующий вид: (ІІ – 1)
где V1 и V2 – средние скорости движения в сечениях; коэффициент кинетической энергии, принимаемой при турбулентном режиме движения равным 1,0 – 1,1, а при ламинарном (в круглой трубе); - потери удельной энергии на преодоление сил сопротивления движению потока на участке между сечениями. Различают два вида потерь энергии: по длине и на преодоление местных сопротивлений. В общем случае
(ІІ – 2) где hl - потери энергии по длине; сумма потерь энергии на преодоление местных сопротивлений. Оба вида потерь энергии определяется по такой зависимости: , (ІІ – 3) где - коэффициент потерь При учете потерь энергии по длине в трубопроводах, коэффициент потерь определяется так: , (ІІ- 4) где - гидравлический коэффициент трения (коэффициент Дарси); l – длина участка трубопровода, на котором определяются потери энергии; d – диаметр трубопровода. При ламинарном режиме коэффициент трения зависит только от числа Рейнольдса и для труб круглого сечения определяется по формуле (ІІ- 5) При турбулентном режиме могут быть выделены три области гидравлических сопротивлений. Область гладких русел для труб при числах Рейнольдса 2320 < Re < 10
Где d – диаметр трубопровода; - эквивалентная шероховатость. В этой области гидравлических сопротивлений коэффициент трения зависит только Рейнольдса и может быть определен по формуле Блазиуса: . (ІІ- 6) Переходная область наблюдается при числах Рейнольса . В этом случае для определения коэффициента трения может быть рекомендована формула А.Д. Альтшуля (ІІ- 7)
Как видно из зависимости (ІІ – 7), в переходной области гидравлических сопротивлений коэффициент трения зависит и от числа Рейнольдса и от шероховатости трубы. Квадратичная область гидравлических сопротивлений наступает при Re > 560 . В этой области коэффициент трения не зависит от числа Рейнольдса и может быть определён по формуле Шифринсона: . (ІІ- 13) В этой же области гидравлических сопротивлений для стальных и чугунных труб, бывших в употреблении, может быть рекомендована формула Ф. А. Шевелёва (ІІ- 14)
Величина эквивалентной шероховатости зависит от материала, способа изготовления и соединения труб, от продолжительности эксплуатации. Расход жидкости, протекающей по трубопроводу, вычисляется по формуле Ωрасч . При расчёте гидравлически длинных трубопроводов, работающих в квадратичной области сопротивления, расход можно определить по формуле
, (43) где J – гидравлический уклон потока ; (44) K – модуль расхода K= Ω , (45) R – гидравлический радиус (R = ). Из формул (43) и (44) потеря напора h l выражается зависимостью . (46)
Задачи:
№ 3.1
допустимая скорость v, трубы чугунные новые. Температура воды , . 1. Определить диаметр всасывающей трубы. 2. Определить величину наибольшего вакуума.
№ 3.2
№ 3. 3
№ 3.4
№ 3.5
№ 3.6
№ 3.7
№ 3.8
№ 3.9
Температура воды . Трубы чугунные, нормальные ()
№ 3.10 Определить потери напора при подаче воды со скоростью v через трубку диаметром d и длиной l при температуре воды .
№ 3.11 По трубопроводу, соединяющему два резервуара, движется вода расходом Q. Трубы стальные новые. Длина трубы l, ее диаметр D. На трубе имеются местные сопротивления: вход в трубу, два поворота, открытая задвижка и выход из трубы. Приняв, что уровни в резервуарах неизменны, определить разность горизонтов воды в резервуарах.
№ 3.12
При расчете . Температуру воды принять ,=0.29.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Список рекомендуемой литературы Основная литература 1. Лапшев Н.Н. Гидравлика: Учеб. для вузов.-М.: Академия, 2007.- 268 с. 2. Чугаев Р.Р. Гидравлика. Учеб.для вузов.- М.: БАСТЕТ, 2008. - 671 с. 3.Гиргидов А.Д. Механика жидкости и газа. Учеб. для вузов.- СПб.: Издательство Политехн. ун-та, 2007. –544 с.
Дополнительная литература 4.Бутаев Д.А. и др. Сборник задач по машиностроительной гидравлике/Под ред. И.И.Куколевского и Л.Г.Подвивза. Учебное пособие. - М.: Машиностроение, 1981. - 484 с. 5.Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Под ред. Б.Б.Некрасова. Учебное пособие. -М.:Высш. шк., 1989. -245 с.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.011 сек.) |