Един от най-важните въпроси е определението за загуби хидромеханика енергия при движението на течността. Когато течни потоци чрез тръбопроводи възникнат енергийни загуби, които зависят от дължината на тръбата (пропорционално на дължината на канала) и загубата на енергия в местните съпротивления - клапани, се превръща, разширение и свиване на тръбопровода - причинени от промени в скоростта на потока или на величина или посока. поток енергийни загуби както преодоляване на съпротивлението по дължината на тръбите и да преодолее резистентност местно евентуално причинени вискозитетът на флуида, и, следователно, загуби от механичната енергия се разсейва и се превръща в топлина.
Значението на определяне загубата на главата (или загуба на налягане) е свързан с необходимостта да се изчисли енергийните разходи, необходими за компенсиране на тези загуби, при разбъркване течности, например, чрез помпи, компресори и т.н.
Изгубена глава е сумата от два мандата:
къде. - загуби на налягане поради триене и местно съпротивление, съответно.
За да се изчисли загубата на налягане с турбулентен поток обикновено се използват частните емпирични формули
- живо поток напречно сечение (в случая на потока през тръба, площта на напречното сечение, равно на тръбата.
От формули (99) и (100), че загубите на енергия поради триене и устойчивостта са пропорционални на скоростта местно и динамичното налягане (), който е мярка на кинетичната енергия поток за единица обем от течност. В действителност тази връзка е много по-сложно, тъй като коефициентът на триене и коефициента на стойностите на местните резистентност не са постоянни и зависи главно от скоростта на флуидния поток, неговата плътност и вискозитет, а диаметърът и грапавост на тръбата, на която се движат поток.
Коефициентът на триене изглежда различно при различни условия на потока в тръбата. В един диапазон на Рейнолдс номера характеризиращи режим на движение, количеството засяга повече скорост в другите диапазон преобладаващо влияние геометричните характеристики - диаметър и тръба грапавост (грапавост височина).
В тази връзка се прави разлика четири области на съпротива, в които промяната е със собствен модел.
Първият район - ламинарен поток, ограничени стойности. който зависи от и не зависи от големината. Тя се определя от Поазьой
В тази стойност на загуба на налягане по скоростта на тръбата пропорционално на първата мощност. Всички други области на съпротива са в турбулентен режим с различни степени на турбуленция.
Втората област - хидравлично гладка тръба. Потокът в тръбата докато турбулентен, но стените на тръбата се запазват течен слой, в който движението остава ламинарен. Тръби хидравлично считат гладки, ако дебелината на ламинарен слой е по-голяма от височината на неравностите. В този случай ламинарен слой обхваща нередности на стената на тръбата и последният не разполагат с забавящия ефект върху основната сърцевина турбулентен поток.
зона граница е хидравлично гладки тръби могат да бъдат определени от отношението:
За хидравлично гладки тръби, при условие коефициент ТЕ може да се определи с формулата:
който се прилага за стойности на числата на Рейнолдс.
Третата област - район преход от хидравлично гладки тръби за квадратичен област. В този регион, дебелината на ламинарния слой е равен на или по-малка грапавост. което в този случай действа като препятствие в близост до стените, повишаване на турбулентността, а оттам и съпротивление на потока.
За да се определи устойчивостта регион преход прилага формула
пад на налягането по протежение на дължината на тръбата в региона на преход на съпротивлението пропорционална на скоростта до степента, до.
Четвъртата област - хидравлично груби тръби или квадратно съпротивление (самостоятелно подобен регион). Основната влияние върху съпротивлението на потока е с грапавост на повърхността на стените на тръбите. Колкото повече раздели грапавост. толкова по-голяма турбулентност те причиняват, толкова по-голям разход на енергия в потока за преодоляване на съпротивлението. квадратичен Степента на резистентност площ е независимо от скоростта, но става функция на само относителната грапавост. изразена абсолютен грапавост съотношение диаметър на тръбата на
За себе си поле могат да бъдат пренебрегвани от втория срок в скоби в уравнение (105), и тя е под формата
Свързани статии