 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Число Рейнольдса и его критическое значение
Числом Рейнольдса Re называют безразмерный параметр, зависящий от скорости, характерного линейного размера живого сечения и вязкости жидкости.
Для напорной трубы круглого сечения число Рейнольдса
Re = 
Критическое число Рейнольдса Reкр соответствует переходу из одного режима в другой. Для круглых напорных труб критическое число Рейнольдса Reкр =2320
При Re < Reкр наблюдается ламинарный режим движения, при Re > Reкр – турбулентный. При значениях Re близких к Reкр ,существует область неустойчивых режимов движения.
Зачем при расчете гидравлических сиситем нужно знать режим движения жидкости.
Зная число Рейнольдса, мы можем определить режим движения жидкости, который в дальнейшем нам понадобиться для определения коэффициента гидравлического трения.
21) Формула Дарси. Определение потерь напора на трение при напорном движении в круглых трубах в зависимости от режима движения.
| Зона области | Число Re | Режим движения | Коэффициент λ | Расчетная формула | Характер связи между hL и υ |
| Зона ламинарного движения | Re < Reкр | Ламинарный | λ= 
| hL = 
hL =λ*  * 
| hL=k*υ |
| Зона турбулентного режима жидкости при Re > Reкр | |||||
| Область гидравлически гладких труб | Reкр< Re < ReIпр | Турбулентный | λ= 
| hL =λ*  * 
| hL=k*υ1,75 |
| Область доквадратического сопротивления (переходная) | ReIпр < Re < ReIIпр | Турбулентный | λ=0,11*(∆r+  )0,25
| hL =λ* *
| hL=k*υ(1,75…2) |
| Область квадратического сопротивления | Re < ReIIпр | Турбулентный | λ=0,11*∆r0,25 | hL =λ* *
| hL=k*υ2,0 |
Относительная шероховатость
∆r= 
= 
- эквивалентная шероховатость
Первое предельное число Re
ReIIпр = 
Второе предельное число Re
ReIIпр = 
22) Местные потери напора. Их возникновение, виды и способы определения.
Местные сопротивления представляют собой короткие фасонные участки трубопроводов (вход в трубу, задвижки, вентиль, колено, клапан, тройник и т.д.), которые вызывают деформацию потока и являются причиной дополнительных потерь напора. В результатах измерения размеров и формы сечения или направления продольной оси изменяются величина и направление скорости потока, происходит интенсивное вихреобразование в связи с отрывом потока от ограничивающих его стенок, на что затрачивается дополнительная энергия.
Потери удельной энергии потока на преодоление местных сопротивлений выражается в линейных единицах измерения удельной энергии, и называются местными потерями напора.
Величина местных потерь напора определяется по общей формуле Вейчбаха:
hм=ξ 
ξ – безразмерный коэффициент местных сопротивлений.
Из уравнения Бернулли, записанного для сечений, расположенных до и после местного сопротивления, получаем:
hм = (Z1+ 
+ 
– (Z2+ 
+ 
При внезапном расширение:
ξ=(1- 
)2 или ξ= 
hм= ξ 
w1= площадь сечения до расширения
w2= площадь сечения после расширения.
При внезапном сужение:
ξ=0,5(1- 
)
w1= площадь сечения до сопротивления
w2= площадь сечения после сопротивления
Выход из трубы в неподвижную жидкость:
w1>> w2 υ2~0 => ξ~1
При входе в трубку с острыми кромками из резервуара.
ξ=0,5(1- ) ξ~ 0,5
Плавный поворот трубы на 90о
ξ=0,051+0,19 
Внезапное сужение или внезапное расширение горизонтального трубопровода, скорости в широком и узком сечениях различны, поэтому потери напора в этих случаях равны:
hм = ( + – (
+
Горизонтальный участок трубопровода постоянного сечения, то потери напора будет равна разности показаний пьезометров, установленных в сечениях перед и за местными сопротивлениями в местах, где на поток не сказывается возмущение, налагаемое сопротивлением:
υ1= υ2 Z1= Z2
hм = 
- 
Местное сопротивление, расположенное на вертикальном участке трубопровода постоянного диаметра:
hм = (Z1+ 
– (Z2+ 
Внезапное сужение или внезапное расширение на вертикальном трубопровода:
hм = (Z1+ + – (Z2+ +
23) Гидравлический расчет коротких трубопроводов. Типы решаемых задач. Выбор сечений для составления уравнения Бернулли.
Коротким называется трубопровод при расчете которого учитывают оба вида потерь напора, т.к. в общем, баланс потерь, местные потери сопоставимы с потерями по длине:
hw= 
+ 
Основным уравнением и зависимости используемые при расчете трубопровода:
1) Уравнение Бернулли
Z1+ + 
= Z2+ + 
+hм
2) Уравнение неразрывности и его следствие:
Q= u* w= const
=
3) Формулы ля определения потерь напора:
hL =λ* 
* 
= λ* 
* - формула Дарси-Вейсбаха
hм=ξ - формула Вейсбаха
4) Формула Шези для равномерного движения жидкости:
υ=C* 
υ= 
* 
= C*
hc = λ* 
*
e – коэффициент Шези.
а) Формула Павловского
С= 
*Ry y~1,5 
при R < 1м
y~1,3 при R > 1м
б) Формула Манинича
С= * 
гидравлический уклон или уклон трения, т.е. потери приходящиеся на единицу длины.
= 
Q= u* w=w*C* – уравнение равномерного движения жидкости.
5) Расходная характеристика или модуль расхода
K=wc* 
= 
Гидравлический расчет простого трубопровода
Типы задач:
1) d=const
hw= +
Ход решения:
1) Z1+ + = Z2+ +
Z1=H Z2 =0
P1=Pатм P2=Pатм
υ1~ 0 υ2=?
hw=he + 
=(λ* + ∑ 
ηс= λ* + ∑ 
υ = 
* 
=φ*
φ – коэффициент скорости
Q= u* w=w*φ 
=μ*w*
Q=μ*w*
μ – коэффициент распада (φ=μ)
Если истечение происходит из закрытого резервуара в жидкую среду, то напор возрастает на высоту соответственно разности давлений:
υ=φ 
Q=μ*w*
Задача №1
Определить пропускной способности трубопровода
Дано:
d; l;∆;виды местных сопротивлений;H
Определить:
Q -?
Решение:
Q=μ*w*
Задача №2
Определить напор необходимого для пропуска заданного расхода
Дано:
d; l;∆;виды местных сопротивлений;Q
Определить:
H -?
Решение:
H= 
24) Вывод уравнения Жуковского повышения давления при гидравлическом ударе. Прямой и непрямой удар. Способы предотвращения удара.
Гидравлический удар – явление, связанное с резким изменением (повышением или понижением) давления в напорном трубопроводе при быстром изменении скорости движения жидкости в нем.
Гидравлический удар, начинающийся с волны повышенного давления, называют положительным, а с волны пониженного давления – отрицательным.
Может возникать вследствие резкого закрытия или открытия задвижки.
Поиск по сайту: