Местные потери при движении жидкости в трубах.

Местные потери возникают в отдельных местах трубопровода (в тех местах, где трубопровод и поток значительно изменяет свою форму).В этих местах возникают вихревые области, где жидкость имеет вращательные движения. Над созданием и поддержанием вихрей во вращательных движениях бесполезно тратится энергия. Поэтому напор потока жидкости падает. Места, где возникают местные потери называются местными сопротивлениями.

К ним относятся:

1.Внезапное расширение трубопровода.

2.Внезапное сужение.

3.Поворот.

4.Наличие крана, клапана, задвижки и т. Д.

Для определения местных потерь.

, м ф-ла Вейсбаха.

ξ _м- коэф-т местного сопротивления находятся в гидравлических справочниках.

V_ср- средняя скорость в трубе.

6. Путевые потери при движении жидкости в трубопроводе. Зависимость путевых потерь.

Формула Дарси: hп=λ LV²ср/2g, где L – длина, (м); Vср – средняя скорость, (м/с); g- ускорение свободного падения; λ –коэффициент сопротивления трения. Шероховатость трубы:

∆ -абсолютная шероховатость (высота бугорков); =∆ /d – относительная шероховатость; ∆ э - эквивалентная шероховатость – это величина шероховатости приведенная к стандартной форме (шарик-песчинка) . λ не зависит от шероховатости в следующих случаях: 1) при ламинарном режиме – очень велико влияние вязкости жидкости. Неподвижный слой находится на стенке, «замазывая» выступы, выше лежачие слои движутся не по шероховатой поверхности, а скользят как по жидкой смазке жидкости. 2) При турбулентном режиме λ не зависит от шероховатости, если толщина ламинарной пленки больше выступов шероховатости. (Ламинарная пленка – тонкий слой, где течение ламинарное). Такие трубы, где δ _л> ∆ _э –называются гидравлическими гладкими; Формула Блазиуса: λ =0, 3164/Re; Если δ _л> ∆ _э – труба называется гидравлически шероховатой и λ зависит от шероховатости: Формула Альтшуля: λ =0, 11((∆ _э/d)+(68/Re))^{0, 25}.

7.Параллельное соединение трубопроводов.

Схема прокладки параллельных трубо­проводов используется в тех случаях, когда на трассе магистрального трубопровода есть

участки, где требуется уменьшить гидрав­лические сопротивления трубопровода (вы­сокие перевальные точки трубопровода) или при заложении трубопровода в трудно­ доступных местах (переход через реки и др.). При параллельном соединении трубо­проводов имеются две особые точки, называемые точками разветвления. В этих точках находятся концы параллельных ветвей трубопровода (точки А и В). Будем считать, что жидкость движется слева направо, тогда общий для всех ветвей напор в точке А будет больше напора в другой общей для всех ветвей трубопровода точке В (Н_А Н _к). В точке А поток жидкости растекается по параллельным ветвям, а в точке В вновь собирается в еди­ный трубопровод. Каждая ветвь может иметь различные геометрические размеры: диа­метр и протяжённость (длину). Поскольку вся система трубопроводов является закрытой, то поток жидкости в данной системе будет транзитным, т.е.

Жидкость движется по всем ветвям при одинаковой разности напоров:

> тогда расход жидкости по каждой ветви можно записать в виде:

Поскольку ветвей в системе п,, а число неизвестных в системе уравнений будет п+1, включая напор, затрачиваемый на прохождение жидкости по всем ветвям , то в каче­стве дополнительного уравнения в системе будет использовано уравнение неразрывности:

При решении системы уравнений можно воспользоваться соотношением:

Для построения гидравлической характери­стики системы параллельных трубопроводов можно воспользоваться методом графического суммирования. Суммирование осуществляется по оси расходов Q. т.к.