Лекция 6.
Потери удельной энергии (напора) , входящие в уравнение Бернулли
,
являются следствием гидравлических сопротивлений.
Гидравлически сопротивления – силытрения, появляющиеся в жидкости приее движении и вызывающие потери напора.
Выберите следующий наибольший размер трубы. Следовательно, для этого приложения есть два варианта. Максимальная головка, требуемая на насосе = статические фитинги с фрикционной головкой. Выберите соответствующий или следующий по величине размер трубы. Если линия нагнетания пересекает выбранный размер трубы, проследите за ней, чтобы найти потери напора на 100 м длины трубы. Вычислите общую потерю трения в трубе.
На рисунке определите тип и количество различных фитингов, используемых в трубопроводе. В этом примере не предусматривается никаких резервов на увеличение выбросов при выборе класса давления. Трубы без давления рассчитаны на полное функционирование в ожидаемых условиях максимального расхода. Однако в течение значительного периода времени трубы работают в условиях, отличных от полного потока, и в этих условиях они действуют как открытые каналы с свободной жидкостью к поверхности воздуха.
Определение потерь энергии потоком является одним из важнейших вопросов почти любого гидравлического расчета. Рассматривая этот вопрос, будем иметь в виду потерю энергии потоком, находящимся в неподвижном русле (труба, канал), обусловленную работой только сил трения (внешних и внутренних), возникающих в жидкости при ее движении. Именно эту потерю удельной энергии (потерю напора) учитывает уравнение Бернулли.
Определить скорость потока и сброс в условиях полного потока
В этих случаях следует учитывать сохранение минимальной транспортной скорости для предотвращения осаждения твердых частиц и блокировки трубопровода. Из рисунка ниже для частичного потока детали, для пропорциональной глубины 44, пропорциональный разряд равен 4 и пропорциональная скорость, если.
Поток жидкости через трубу противостоит вязким напряжениям сдвига внутри жидкости и турбулентности, которая протекает вдоль внутренней стенки трубы, что зависит от шероховатости материала трубы. Это сопротивление называется трением трубы и обычно измеряется в футах или метрах головки жидкости, поэтому его также называют потерей головы из-за трения трубы.
Различают два вида потерь напора:
Потери напора по длине, обозначаемые ;
Местные потери напора, обозначаемые .
Потеря напора по длине – та часть энергии потока, которая расходуется на преодоление трения в прямолинейных участках русел (трубе, канале), где движение жидкости равномерное или несколько неравномерное (плавно изменяющееся). Эта энергия переходит в тепло и безвозвратно теряется потоком.
В течение многих лет было проведено большое количество исследований, чтобы установить различные формулы, которые могут рассчитать потери в трубе в трубе. Большая часть этой работы была разработана на основе экспериментальных данных. Общая потеря напора в трубе зависит от ряда факторов, которые включают вязкость жидкости, размер внутреннего диаметра трубы, внутреннюю шероховатость внутренней поверхности трубы, изменение высоты между концами трубы и длину трубы, по которой движется жидкость.
Клапаны и фитинги на трубе также вносят вклад в общую потерю головки, которая возникает, однако они должны быть рассчитаны отдельно для потерь на трение стенки трубы, используя метод. Формула Дарси или уравнение Дарси-Вейсбаха, к которому она имеет отношение, теперь считается самой точной формулой потерь на трение трубы, и, хотя ее сложнее вычислять и использовать, чем другая формула потерь на трение, с внедрением компьютеров, теперь стало стандартным уравнением для инженеров-гидротехников.
Местные потери напора – та часть энергии, которая расходуется также на преодолении трения, но в местах, где поток претерпевает резкую деформацию, в результате которой на некотором, сравнительно небольшом участке, нарушается равномерное движение жидкости.
Деформация потока (нарушение равномерного движения) имеет место при его входе в трубу, при резком расширении и сужении трубопровода, в местах, где установлены вентили, клапаны, при повороте трубы и т.п.
Вейсбах впервые предложил отношения, которые мы теперь знаем как уравнение Дарси-Вейсбаха или формулу Дарси-Вейсбаха, для расчета потерь трения в трубе. Наконец, был предоставлен метод определения точного коэффициента трения, и это стимулировало использование уравнения Дарси-Вейсбаха, которое быстро стало методом выбора для инженеров-гидротехников.
Это само по себе расширило использование формулы Дарси-Вейсбаха до такой степени, что большинство других уравнений больше не используются. До появления персональных компьютеров формула Хазен-Уильямса пользовалась огромной популярностью у инженеров-трубопроводников из-за ее относительно простых расчетных свойств.
Потери напора по длине определяются по формуле А. Дарси – Ю. Вейсбаха:
Для круглоцилиндрических труб
Для трубопроводов любой формы поперечного сечения
. (84)
Местные потери напора определяются по формуле Ю. Вейсбаха.
Гидравлическое сопротивление
Находим сопротивление на входе в радиатор
Кроме того, уравнение Хазен-Уильямса действительно дает хорошие результаты, когда жидкость является водой и может вызвать большие неточности, когда это не так. Имперская форма формулы Хазен-Уильямса. Результаты потерь на трение применимы только для жидкостей с кинематической вязкостью 13 сантистоксов, где скорость течения меньше 10 футов в секунду, а диаметр трубы - более 2 дюймов. Общий коэффициент трения.
Мы будем иметь, что единственная энергия, которая может быть «потеряна» влиянием движения жидкости вдоль проводимости, связана с высотой или нагрузкой давления, поскольку высота является параметром, который зависит от топографических характеристик указанной проводимости и скорость нагрузки зависит только от скорости потока и, конечно, от геометрии рассматриваемой проводимости.
В трубопроводах (a. hydraulic resistance; н. hydraulischer Widerstand; ф. resistance hydraulique; и. perdida de presion por rozamiento ) - сопротивление движению жидкостей (и газов), оказываемое трубопроводом. Г. с. на участке трубопровода оценивается величиной "потерянного" давления ∆p, представляющего собой ту часть удельной энергии потока, к-рая необратимо расходуется на работу сил сопротивления. При установившемся течении жидкости (газа) в трубопроводе круглого сечения ∆p (н/м 2) определяется по формуле
Таким образом, мы получим, что общая высота или энергия уменьшатся в направлении движения в зависимости от потерь от трения или, другими словами, из-за сопротивления поверхности проводимости, находящейся в контакте с жидкостью, предложит движению из этого через него.
Теория о местном сопротивление
Посмотрим, как мы будем определять этот тип потерь. Существует несколько теоретических и эмпирических уравнений, которые позволяют оценить потери на трение, связанные с потоком через данный участок трубы. Среди наиболее распространенного использования страхования мы найдем в библиографии следующее.
Где λ - коэфф. гидравлич. сопротивления трубопровода; u - ср. по сечению скорость потока, м/с; D - внутр. диаметр трубопровода, м; L - длина трубопровода, м; ρ - жидкости, кг/м 3 .
Местные Г. с. оцениваются по формуле
где ξ - коэфф. местного сопротивления.
В процессе эксплуатации магистральных трубопроводов Г. с. возрастает вследствие парафина (нефтепроводы), скоплений воды, конденсата или образования гидратов углеводородных газов (газопроводы). Для снижения Г. с. производят периодич. очистку внутр. полости трубопроводов спец. скребками или разделителями. См.
также Гидравлический транспорт .
В. А. Юфин.
Это уравнение, используемое превосходством при изучении свободного поверхностного потока. Это теоретическое уравнение, используемое для расчета потерь на трение в системах, работающих под давлением. Несмотря на то, что это уравнение полностью развито в фундаментальной классической физике, что делает его применимым практически для любого типа жидкости и в различных применениях, его использование не расширилось из-за сложной вещи, которая является вычислением коэффициента трения, реализация итераций или использование численных методов для достижения разрешения. Иными словами, несколько исследователей в то время сделали успешные предложения по определению явных выражений для вычисления коэффициента трения в уравнении Дарси-Вейсбаха. Кроме того, в настоящее время, с развитием компьютеров и связанных с ними программ, нетрудно использовать это уравнение для расчета потерь на трение в кондукциях. Уравнение Хазен-Вильямса. Это эмпирическое уравнение расширенного использования в области гражданского строительства для расчета потерь при трении в напорных трубопроводах.
- Уравнение Маннинга.
- Дарси-Вейсбаха.
Горная энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . Под редакцией Е. А. Козловского . 1984-1991 .
Смотреть что такое "Гидравлическое сопротивление" в других словарях:
- Определите диаметр трубы в системах с гравитацией.
- Это касается дизайна приведений между источником воды и населенным центром.
гидравлическое сопротивление - Сопротивление движению жидкости, приводящее к потере механической энергии потока. [ГОСТ 15528 86] гидравлическое сопротивление Сопротивление, появляющееся в движущейся жидкости за счет действия сил внешнего или внутреннего трения, и проявляющееся … Справочник технического переводчика
Оценка потерь на трение с использованием уравнения Хазен-Уильямса
Уравнение Маннинга, мы разработаем его в другой статье, когда мы будем обрабатывать кондукции, действующие на свободную поверхность. Это уравнение в метрических единицах выражается следующим образом. Возможно, для тех из нас, кто знает предмет немного, вышеупомянутое выражение не является чем-то «знакомым», поэтому, если учесть, что применение этого уравнения предназначено для расчета потерь на трение в трубах, полностью заполненных водой, и используя уравнение непрерывности, чтобы выразить его как функцию скорости потока, а также диаметра и длины трубы, мы будем иметь наиболее известное выражение для суммарных потерь на трение.
Сопротивление движению жидкостей (и газов) по трубам, каналам и т. д.. обусловленное их вязкостью.(см. ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983 … Физическая энциклопедия
То же, что гидродинамическое сопротивление, но термин обычно употребляется в гидравлике … Большой Энциклопедический словарь
В этой таблице представлены некоторые значения в трубах, изготовленных из материалов общего пользования. В его каталогах, как правило, приведены рекомендуемые значения этого коэффициента. Кроме того, при выборе значения для конструкции важно учитывать, что со временем поверхность труб и труб имеет тенденцию быть более грубой, и поэтому коэффициент трения будет иметь тенденцию быть меньшим, с что приводит к уменьшению исходной емкости проводимости.
Применение уравнения потери трения в гидравлическом расчете труб
Учитывая его эмпирический характер, следует сказать, что Уравнение Хазен-Уильямса имеет свои ограничения, в результате, конечно, из тестов и тестов, выполненных его создателями еще в те годы. Его можно использовать только для расчета потерь на трение в системах, которые проводят воду при «нормальных» температурах и в условиях турбулентного течения. Он не применим для чрезвычайно грубых труб, т.е. он не должен использоваться для очень низких коэффициентов трения. Он не должен использоваться для диаметров менее 50 мм, хотя его использование допускается для проектирования санитарных установок в зданиях, где преобладают диаметры ниже этого значения. Использование принципа Энергии в сочетании с любым из Уравнений для расчета потерь на трение полезно в Проекте систем водоснабжения для.
гидравлическое сопротивление - 3.16. гидравлическое сопротивление: Потери давления в котле, измеренные как разность давлений в подводящем и отводящем патрубках при объемном расходе, соответствующем номинальной теплопроизводительности [ЕН 303 1]. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Как правило, мы будем знать скорость потока для привода и разницу между начальной точкой и конечной точкой линии, которая полностью зависит от топографических условий. Установив материал для трубы, мы можем знать коэффициент трения, при этом единственным неизвестным является диаметр. Зазор энергетического уравнения, включая термин «потеря трения», приведет к требуемому диаметру для проведения требуемого потока. Определите скорость потока, проводимую в системе, где известна геометрия. Это тот случай, когда мы хотим установить, какова способность вождения, из которой известны все геометрические и физические характеристики. Определите нагрузку давления, доступную в какой-то момент в системе водоснабжения. В сетях водораспределения необходимо установить нагрузку давления в определенных точках ее, чтобы установить, соблюдаются ли нормативные требования действующей компании.
То же, что гидродинамическое сопротивление, но термин обычно употребляется в гидравлике. * * * ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, то же, что гидродинамическое сопротивление (см. ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ), но термин… … Энциклопедический словарь
гидравлическое сопротивление - hidraulinis pasipriešinimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. flow resistance; hydraulic resistance vok. Strömungswiderstand, m rus. гидравлическое сопротивление, m; сопротивление потоку, n pranc. résistance hydraulique, f … Fizikos terminų žodynas
Расчет требуемого диаметра
На следующем рисунке показана схема простой трубы между двумя прудами. В таких проблемах мы рассмотрим уравнение энергии, пренебрегая термином нагрузки скорости, между начальной точкой трубы, на выходе из резервуара 1 и точкой прибытия, на входе в резервуар.
Обратите внимание, что для подхода нет необходимости знать высоту трубы или высоту воды над ней в ее столкновении с прудами, поскольку баланс выполняется в соответствии с Пьезометрической высотой в каждом из них, что соответствует высота воды, подаваемой в виде данных.
Сопротивление движению жидкостей (и газов) по трубам, каналам и т.д., обусловленное их вязкостью. Подробнее см. Гидродинамическое сопротивление … Большая советская энциклопедия
