Коэффициенты местного гидросопротивления. Приведены значения распростроненных коэффициентов гидравлического сопротивления.

Коэффициент местного гидравлического сопротивления | Местные потери давления

Местные гидравлические сопротивления — короткие участки трубопроводов или каналов, в которых происходит изменение скоростей по величине и (или) направлению и обычно возникают вихревые зоны.

Потери напора (энергии) в местных сопротивлениях называются местними потерями напора и определяются в долях удельной кинетической энергии по формуле Вейсбаха:

hмест = ξмест · w2 / (2 · g) ;

В системе СИ, формула будет иметь вид:

ΔPмест = ξмест · ρ · w2 / 2 ;

где w — средняя скорость в сечении трубопровода или канала, расположенном обычно за местным сопротивлением, м/с;
ξмест — коэффициент местной потери напора, или коэффициент местного сопротивления. Величина ξмест зависит от вида местного сопротивления, числа Рейнольдса Re, в некоторой мере от шероховатости стенок, а для запорных устройств (кранов, вентилей, задвижек, клапанов и др.) — от степени их открытия;
ρ — плотность жидкости, кг/м3.

В связи со сложностью структуры потока в местных сопротивлениях только в отдельных случаях ξмест определяются теоретически, в преобладающем большинстве случаев коэффициенты ξмест найдены на основе проведенных экспериментов.

Исследования показывают, что ξмест зависит от числа Рейнольдса Re лишь при ламинарном режиме движения. В турбулептyых потоках при достаточно больших числах Re влияние последних на коэффициенты ξмест незначительно, поэтому значения их считают зависящими только от вида и конструктивного выполнения местного сопротивления.

Местные потери энергии обусловленые местными гидравлическими сопротивлениями, т. е. местными изменениями формы и размера русла, вызывающими деформацию потока. При протекании жидкости через местные сопротивления изменяется ее скорость и обычно возникают крупные вихри. Последние образуются за местом отрыва потока от стенок и представляют собой области, в которых частицы жидкости движутся в основном по замкнутым кривым или близким к ним траекториям.

Ниже приведены значения ξмест наиболее распространненых элементов:

  • Коэффициент гидросопротивления входа в трубопровод
    Вход в трубопровод из емкости ξвход = 0,5 при Re > 104
  • Коэффициент гидросопротивления расширения трубопровода
    Расширение трубопровода
    ξрасш = ((S2 / S1) - 1)2
  • Коэффициент гидросопротивления сужения трубопровода
    Сужение трубопровода
    ξсуж = 0,5·(1 - (S2 / S1))
  • Коэффициент гидросопротивления поворота под 90 грд
    Резкий поворот под 90 грд ξпов = 1,1.
    Плавный поворот под 90 грд ξпов = 0,15.
  • Коэффициент гидросопротивления вентиля или клапана
    Простой вентиль или клапан
    с прямым затвором ξкл = 3 - 5,5.
  • Коэффициент гидросопротивления входа в емкость
    Выход из трубы в емкость ξвыход = 1.

Наиболее полное описание и уточненные значения гидросопротивлений, вычисленных на основе экспериментов приведены в книге Е.И. Идельчика "Справочник по гидросопротивлениям"

Вильнер Я.М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам.

Самые читаемые статьи в этом разделе!

Рекомендуем почитать!

Комментарии к этой статье!!

Добавить Ваш комментарий

Введите сумму чисел с картинки
Код