УРАВНЕНИЕ БЕРНУЛЛИ С УЧЕТОМ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ




Местные потери напора определяются по формуле

,

где ζ — коэффициент местных сопротивлений.

В квадратичной области сопротивлений коэффициент местных сопротивлений зависит от вида сопротивления. Некоторые значения ζ = ζкв приведены в табл.

 

Вид сопротивления ζкв В
Пробочный кран Вентиль Задвижка. полностью открывая Вход из резервуара в трубу Выход из трубы в резервуар Вход в трубу с сеткой То же, с обратным клапаном Резкий поворот трубы на угол 300 То же, 500 То же, 600 То же, 900 Плавкий поворот трубы на угол φ0 при радиусе поворота Rп=1,5D     То же, Rп=2.5D 0.4-1.5 2.5-6 0.15 0.5 0.155 0.318 0.555 1.19 0.45 0.42 900-3000 - - - - -      

Коэффициенты сопротивления при внезапном расширении трубопровода определяются по формуле

 

 

где ω1 и ω2 — площади живых сечений до и после расширения; α1 — коэффициент кинетической энергии в сечений до расширения.

Коэффициенты сопротивления при внезапном сужении трубы имеют такие значения:

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

ζсуж 0,5 0,49 0,46 0,43 0,4 0,35 0,29 0,22 0,14 0 50

При вычислении местных потерь напора в формулу подставляется значение скорости за сопротивлением, а при определении потерь напора на выходе из трубы скорости до сопротивления.

При небольших числах Рейнольдса Re коэффициент местного сопротивления определяется по формуле

где В — коэффициент, определяемый по табл.

При установившемся, плавноизменяющемся движении вязкой (реальной) жидкости уравнение Д. Бернулли для двух сечений 11 и 22 записывается в виде

,

 

hп1-2 — потери энергии (напора) между сечениями 1—1 и 2—2, которые состоят из потерь по длине hl, и местных hм:

 

Знак суммы означает, что если трубопровод имеет несколько участков и несколько видов местных сопротивлений, то потери энергии на них необходимо складывать.

Коэффициент кинетической энергии α принимается при ламинарном режиме движения равным 2, а при турбулентном — в пределах α = 1–1,1.

1 Из бака при постоянном напоре H по прямому горизонтальному трубопроводу длиной l и диаметром D (рис. 1) вытекает вода в атмосферу, а на расстоянии l1 от начала трубопровода установлен вентиль. Определить расход воды в трубопроводе при полном открытии вентиля и построить пьезометрическую и напорную линии, если l =100 м; l1 =80 м; D= 0,1 м; Н =5 м; λ =0,03.

2 Вода перетекает из одного бака в другой при постоянных уровнях по трубе переменного сечения (рис. 2), диаметры и длины участков которой соответственно равны: l1 =20 м, d1 =100 мм; l2 =30 м; d2 =150 мм, а коэффициенты трения λ12=0,03. Построить напорную и пьезометрическую линии и определить: а) расход Q воды в трубе при H =4 м и H2 =2 м; б) разность уровней воды в баках ∆Н=H — H2 при расходе воды в трубопроводе Q=14 л/с.

3 В двух закрытых резервуарах (рис. 3), соединенных трубой переменного сечения, при постоянной разности уровней H=1,5 м поддерживается постоянное манометрическое давление рМ1=40 кПа (0,408 кгс/см2) и рм2 =20 кПа (0,204 кгс/см2). Участок трубы диаметром d2 имеет на боковой поверхности отверстие, расположенное посередине участка, и проходит через резервуар В с водой, уровень которой совпадает с уровнем воды во втором резервуаре. Длины и диаметры участков трубы: l1=l3=10 м; d1=d3=75 мм; l2=20 м; d2=50 мм. Коэффициенты трения λ123= 0,03. Определить: а) будет ли вода из отверстия А выходить в открытый резервуар или поступать в трубопровод, если h=1 м и давление на свободной поверхности воды в резервуаре р0а; б) какое давление р0 должно быть на свободной поверхности в резервуаре В при h=1 м, чтобы вода не выходила через отверстие А и не поступала в него.

 

 
 

 

 


Рисунок – 1

 
 

 


Рисунок – 2

 
 

 


Рисунок – 3

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2021-12-15 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: