Hidravlik müqavimət qanunları. Hidravlik itkilər. Turbulent axınında hidravlik müqavimət əmsalı

Mühazirə 6.

Bernoulli tənliyinə daxil edilən xüsusi enerji (təzyiq) itkiləri

,

hidravlik müqavimətin nəticəsidir.

Hidravlik müqavimət - mayenin hərəkəti zamanı meydana çıxan və təzyiq itkisinə səbəb olan sürtünmə qüvvələri.

Növbəti ən böyük boru ölçüsünü seçin. Buna görə də, bu tətbiq üçün iki seçim var. Pompada tələb olunan maksimum başlıq = sürtünmə başlığı olan statik fitinqlər. Müvafiq və ya növbəti ən böyük boru ölçüsünü seçin. Boşaltma xətti seçilmiş boru ölçüsündən keçirsə, boru uzunluğunun 100 m-ə düşən yük itkisini tapmaq üçün ona əməl edin. Hesablayın ümumi itki boruda sürtünmə.

Şəkildən boru kəmərində istifadə olunan müxtəlif fitinqlərin növünü və sayını müəyyən edin. Bu misalda təzyiq sinfi seçərkən artan emissiyalar üçün heç bir şərt qoyulmur. Təzyiqsiz borular gözlənilən maksimum axın şəraitində tam işləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Bununla belə, əhəmiyyətli bir müddət ərzində borular tam axmadan başqa şərtlərdə işləyir və bu şərtlərdə havanın səthinə sərbəst maye ilə açıq kanallar kimi çıxış edirlər.

Enerji itkisinin axını ilə müəyyən edilməsi demək olar ki, hər hansı bir hidravlik hesablamada ən vacib məsələlərdən biridir. Bu məsələni nəzərdən keçirərkən, yalnız hərəkəti zamanı mayedə yaranan sürtünmə qüvvələrinin (xarici və daxili) işindən yaranan stasionar bir kanalda (boru, kanal) yerləşən bir axının enerji itkisini nəzərə alacağıq. Məhz bu xüsusi enerji itkisi (təzyiq itkisi) Bernoulli tənliyini nəzərə alır.

Tam axın şəraitində axın sürətini və axıdılmasını təyin edin

Bu hallarda bərk maddələrin çökməsinin və boru kəmərinin bağlanmasının qarşısını almaq üçün minimum daşınma sürətinin saxlanmasına fikir verilməlidir. Aşağıdakı şəkildən hissənin qismən axını üçün mütənasib dərinlik üçün 44, mütənasib dərəcə 4 və mütənasib sürət isə əgər.

Boru vasitəsilə mayenin axmasına mayenin daxilindəki viskoz kəsmə gərginlikləri və boru materialının pürüzlülüyündən asılı olan borunun daxili divarı boyunca axan turbulentlik müqavimət göstərir. Bu müqavimət boru sürtünməsi adlanır və adətən fut və ya metr maye başlığı ilə ölçülür, buna görə də boru sürtünmə itkisi adlanır.

İki növ baş itkisi var:

Uzunluq boyunca baş itkisi, ilə işarələnir;

Yerli təzyiq itkiləri, təyin .

Uzunluq boyunca təzyiq itkisi, mayenin hərəkətinin vahid və ya bir qədər qeyri-bərabər (rəvan dəyişən) olduğu kanalların düz hissələrində (boru, kanal) sürtünməni aradan qaldırmaq üçün sərf olunan axın enerjisinin bir hissəsidir. Bu enerji istiliyə çevrilir və geri dönməz şəkildə axınla itirilir.

Borudan boruya itkiləri hesablaya bilən müxtəlif düsturlar yaratmaq üçün illər ərzində çoxlu tədqiqat aparılmışdır. Bu işin çox hissəsi eksperimental məlumatlardan hazırlanmışdır. Boruda ümumi yük itkisi bir sıra amillərdən asılıdır, bunlara mayenin özlülüyü, borunun daxili diametrinin ölçüsü, borunun daxili səthinin daxili pürüzlülüyü, uclar arasındakı hündürlüyün dəyişməsi daxildir. borunun və mayenin axdığı borunun uzunluğu.

Boru üzərindəki klapanlar və fitinqlər də baş verən ümumi yük itkisinə töhfə verir, lakin bu üsuldan istifadə etməklə boru divarının sürtünmə itkiləri üçün ayrıca hesablanmalıdır. Darsi düsturu və ya əlaqəli olduğu Darsi-Veysbax tənliyi hal-hazırda boruların sürtünmə itkisinin ən dəqiq düsturu hesab edilir və hesablanması və istifadəsi digər sürtünmə itkisi düsturlarına nisbətən daha çətin olsa da, kompüterlərin tətbiqi ilə indi mühəndislər üçün standart tənlik - hidravlik mühəndislər.

Yerli təzyiq itkiləri enerjinin o hissəsidir ki, sürtünmənin aradan qaldırılmasına da sərf olunur, lakin axının kəskin deformasiyaya uğradığı yerlərdə, bunun nəticəsində müəyyən, nisbətən kiçik bir sahədə mayenin vahid hərəkəti pozulur.

Axının deformasiyası (pozulması vahid hərəkət) boruya daxil olduqda, boru kəmərinin kəskin genişlənməsi və büzülməsi zamanı, siyirtmələrin quraşdırıldığı yerlərdə, borunu döndərərkən və s.

Weisbach əvvəlcə boruda sürtünmə itkilərini hesablamaq üçün indi Darcy-Weisbach tənliyi və ya Darcy-Weisbach düsturu kimi bildiyimiz əlaqəni təklif etdi. Nəhayət, sürtünmənin dəqiq əmsalını təyin etmək üçün bir üsul təmin edildi və bu, Darsi-Veysbax tənliyinin istifadəsini stimullaşdırdı və bu, tez bir zamanda hidrotexniklərin seçim üsuluna çevrildi.

Bu, Darcy-Weisbach düsturunun istifadəsini o qədər genişləndirdi ki, digər tənliklərin çoxu artıq istifadə olunmur. Görünüşdən əvvəl fərdi kompüterlər Hazen-Williams düsturu nisbətən sadə hesablama xüsusiyyətlərinə görə boru mühəndisləri arasında son dərəcə populyar idi.

Uzunluq boyunca baş itkisi A. Darcy - J. Weisbach düsturu ilə müəyyən edilir:

Dəyirmi silindrik borular üçün

İstənilən kəsikli formalı boru kəmərləri üçün

. (84)

Yerli təzyiq itkiləri Yu.Weisbach düsturu ilə müəyyən edilir.

Hidravlik müqavimət

Radiatorun girişində müqavimətin tapılması

Həmçinin, Hazen-Williams tənliyi əslində maye su olduqda yaxşı nəticələr verir və olmadıqda böyük qeyri-dəqiqliklərə səbəb ola bilər. Hazen-Williams düsturunun imperiya forması. Sürtünmə itkisi nəticələri yalnız axın sürətinin saniyədə 10 futdan az və borunun diametri 2 düymdən çox olan kinematik özlülüyü 13 sentistok olan mayelərə şamil edilir. Ümumi sürtünmə əmsalı.

Keçiricilik boyunca mayenin hərəkətinin təsiri ilə "itirilə" bilən yeganə enerji hündürlük və ya təzyiq yükü ilə bağlıdır, çünki hündürlük qeyd olunan keçiriciliyin topoqrafik xüsusiyyətlərindən asılı olan bir parametrdir və yükün sürətindən asılıdır. yalnız axın sürətinə və əlbəttə ki, nəzərdən keçirilən keçiriciliyin həndəsəsinə.

boru kəmərlərində ( a. hidravlik müqavimət; n. hydraulischer Widerstand; f. müqavimət hidravlikası; Və. perdida de presion por rozamiento) - boru kəməri ilə təmin edilən mayelərin (və qazların) hərəkətinə müqavimət. G. s. boru kəməri bölməsində müqavimət qüvvələrinin işinə dönməz şəkildə sərf olunan xüsusi axın enerjisinin bir hissəsini təmsil edən "itirilmiş" təzyiqin ∆p dəyəri ilə qiymətləndirilir. Dairəvi boru kəmərində sabit maye (qaz) axını ilə ∆p (n/m 2) düsturla müəyyən edilir.

Beləliklə, ümumi hündürlüyün və ya enerjinin sürtünmə itkilərindən asılı olaraq hərəkət istiqamətində azalacağını və ya başqa sözlə, maye ilə təmasda olan keçirici səthin müqavimətinə görə ondan hərəkət təklif edəcəyini tapırıq.

Yerli müqavimət haqqında nəzəriyyə

Bu itki növünü necə təyin etdiyimizi görək. Borunun müəyyən hissəsindən keçən axınla bağlı sürtünmə itkilərini qiymətləndirmək üçün istifadə edilə bilən bir neçə nəzəri və empirik tənlik var. Sığortanın ən çox yayılmış istifadələri arasında biz biblioqrafiyada aşağıdakıları tapacağıq.

Harada λ - əmsal. hidravlik boru kəmərinin müqaviməti; u - orta. en kəsiyi axınının sürəti, m/s; D - daxili boru kəmərinin diametri, m; L - boru kəmərinin uzunluğu, m; ρ - maye, kq/m3.
Yerli G. s. düsturla qiymətləndirilir

burada ξ - əmsal. yerli müqavimət.
Əməliyyat zamanı magistral boru kəmərləri G. s. parafin (neft boru kəmərləri), su, kondensatın yığılması və ya karbohidrogen qaz hidratlarının əmələ gəlməsi (qaz kəmərləri) hesabına artır. G. s-ni azaltmaq üçün. vaxtaşırı istehsal edir daxili təmizləmə boru kəmərinin xüsusi boşluqları kazıyıcı və ya ayırıcı. Santimetr. həmçinin hidravlik nəqliyyat. V. A. Yufin.

Bu, sərbəst səth axınının öyrənilməsində mükəmməlliyin istifadə etdiyi tənlikdir. Bu, təzyiq sistemlərində sürtünmə itkilərini hesablamaq üçün istifadə edilən nəzəri tənlikdir. Bu tənlik fundamental klassik fizikada tamamilə işlənib hazırlansa da, demək olar ki, hər hansı bir maye növünə və müxtəlif tətbiqlərdə tətbiq oluna bilsə də, sürtünmə əmsalının hesablanması, iterasiyaların həyata keçirilməsi və ya ədədi üsulların istifadəsi kimi mürəkkəb bir şeyə görə istifadəsi genişlənməmişdir. həllinə nail olmaq. Başqa sözlə, o dövrdə bir neçə tədqiqatçı Darsi-Veysbax tənliyində sürtünmə əmsalının hesablanması üçün açıq ifadələrin müəyyən edilməsi üçün uğurlu təkliflər irəli sürmüşdür. Bundan əlavə, indiki vaxtda kompüterlərin və əlaqəli proqramların inkişafı ilə keçiriciliklərdə sürtünmə itkilərini hesablamaq üçün bu tənlikdən istifadə etmək çətin deyil. Hazen-Williams tənliyi. Bu, təzyiq boru kəmərlərində sürtünmə itkilərinin hesablanması üçün inşaat mühəndisliyində qabaqcıl istifadənin empirik tənliyidir.

  • Menninq tənliyi.
  • Darsi-Veysbax.
Hazen-Williams tənliyi ən çox istifadə edilənlərdən biri olduğundan, təzyiqli boru sistemlərində istifadəsinə aid olduğu üçün biz burada inkişaf edəcəyik.


Dağ ensiklopediyası. - M.: Sovet Ensiklopediyası. E. A. Kozlovski tərəfindən redaktə edilmişdir. 1984-1991 .

Digər lüğətlərdə "Hidravlik müqavimət"in nə olduğuna baxın:

    hidravlik müqavimət- Mayenin hərəkətinə müqavimət, mexaniki axın enerjisinin itirilməsinə səbəb olur. [GOST 15528 86] hidravlik müqavimət Xarici və ya daxili sürtünmə qüvvələrinin təsiri nəticəsində hərəkət edən bir mayedə görünən və özünü göstərən müqavimət ... Texniki Tərcüməçi Bələdçisi

    Hazen-Williams tənliyindən istifadə edərək sürtünmə itkilərinin qiymətləndirilməsi

    Manning tənliyi, biz sərbəst səthdə hərəkət edən keçirmələri idarə edərkən başqa bir məqalədə onu inkişaf etdirəcəyik. Bu tənlik metrik vahidlərlə aşağıdakı kimi ifadə edilir. Ola bilsin ki, mövzunu bir az bilənlərimiz üçün yuxarıdakı ifadə “tanış” bir şey deyil, ona görə də nəzərə alsaq ki, bu tənliyin tətbiqi tamamilə su ilə dolu borularda sürtünmə itkilərini hesablamaq və davamlılıq tənliyindən istifadə edərək, ifadə etmək üçün bu, axın sürətindən və borunun diametrindən və uzunluğundan asılı olaraq, ümumi sürtünmə itkisi üçün ən tanış ifadəyə sahib olacağıq.

    Mayelərin (və qazların) özlülüyünə görə borular, kanallar və s. vasitəsilə hərəkətinə müqavimət (bax HİDRODİNAMİK MÜQAVİLƏT). Fiziki ensiklopedik lüğət. M .: Sovet Ensiklopediyası. Baş redaktor A. M. Proxorov. 1983... Fiziki ensiklopediya

    Hidrodinamik müqavimətlə eynidir, lakin bu termin adətən hidravlikada istifadə olunur... Böyük ensiklopedik lüğət

    Bu cədvəl ümumi materiallardan hazırlanmış borularda bəzi dəyərləri göstərir. Onun kataloqları, bir qayda olaraq, bu əmsal üçün tövsiyə olunan dəyərləri təmin edir. Bundan əlavə, dizayn üçün bir dəyər seçərkən nəzərə almaq lazımdır ki, zaman keçdikcə boruların və boruların səthi daha kobud olmağa meyllidir və buna görə də sürtünmə əmsalı daha kiçik olmağa meyllidir və nəticədə ilkin keçiricilik tutumunun azalması ilə nəticələnir.

    Boruların hidravlik hesablanmasında sürtünmə itkisi tənliyinin tətbiqi

    Təcrübəli mahiyyətini nəzərə alaraq demək lazımdır ki, Hazen-Williams tənliyinin öz məhdudiyyətləri var, nəticədə, əlbəttə ki, yaradıcılarının hələ o illərdə apardıqları sınaqlardan və sınaqlardan. O, yalnız suyu “normal” temperaturda və turbulent axın şəraitində keçirən sistemlərdə sürtünmə itkilərini hesablamaq üçün istifadə edilə bilər. Bu, son dərəcə qaba borular üçün tətbiq edilmir, yəni. çox aşağı sürtünmə əmsalları üçün istifadə edilməməlidir. 50 mm-dən az diametrlər üçün istifadə edilməməlidir, baxmayaraq ki, bu dəyərdən aşağı diametrlərin üstünlük təşkil etdiyi binalarda sanitariya qurğularının layihələndirilməsi üçün istifadəsinə icazə verilir. Sürtünmə itkilərinin hesablanması üçün hər hansı tənliklərlə birlikdə Enerji prinsipinin istifadəsi su təchizatı sistemlərinin layihələndirilməsində faydalıdır.

    hidravlik müqavimət- 3.16. hidravlik müqavimət: Qazandakı təzyiq itkisi, nominal istilik çıxışına uyğun gələn həcm axınında giriş və çıxış borularındakı təzyiq fərqi kimi ölçülür [EN 303 1]. Mənbə… Normativ-texniki sənədlərin terminlərinin lüğət-aparat kitabı

    Tipik olaraq, sürücü üçün axın sürətini və tamamilə topoqrafik şəraitdən asılı olan xəttin başlanğıc və son nöqtəsi arasındakı fərqi biləcəyik. Boru üçün materialı təyin etməklə, sürtünmə əmsalını bilə bilərik, yeganə bilinməyən diametridir. "Sürtünmə itkisi" termini də daxil olmaqla enerji bərabərliyi boşluğu, tələb olunan axını daşımaq üçün tələb olunan diametrlə nəticələnəcəkdir. Həndəsə məlum olan sistemdə aparılan axın sürətini təyin edin. Bütün həndəsi və fiziki xüsusiyyətlərin bilindiyi sürücülük qabiliyyətinin nə olduğunu müəyyən etmək istədiyimiz vəziyyət budur. Su təchizatı sistemində müəyyən bir nöqtədə mövcud olan təzyiq yükünü müəyyənləşdirin. Su paylayıcı şəbəkələrdə, əməliyyat şirkətinin normativ tələblərinin yerinə yetirilib-yetirilmədiyini müəyyən etmək üçün şəbəkənin müəyyən nöqtələrində təzyiq yüklərinin qurulması lazımdır.

    • Qravitasiya sistemlərində borunun diametrini təyin edin.
    • Bu, su mənbəyi ilə əhali mərkəzi arasında xəyalların dizaynına aiddir.
    Növbəti nümunədə adduksiya diametrinin təyin edilməsində ilk iki halın tətbiqini görəcəyik.

    Hidrodinamik müqavimətlə eynidir, lakin bu termin adətən hidravlikada istifadə olunur. * * * HİDRAVLİK MÜQAVİLƏT HİDROLİK MÜQAVİLƏT hidrodinamik müqavimətlə eynidir (bax HİDRAVLİK MÜQAVİLƏT), lakin termin... ... ensiklopedik lüğət

    hidravlik müqavimət- hidraulinis pasipriešinimas statusas T sritis fizika attikmenys: engl. axın müqaviməti hidravlik müqavimət vok. Strömungswiderstand, m rus. hidravlik müqavimət, m; axın müqaviməti, n pranc. müqavimət hidravlik, f … Fizikos terminų žodynas

    Tələb olunan diametrin hesablanması

    Aşağıdakı şəkildə iki gölməçə arasında sadə bir borunun diaqramı göstərilir. Belə məsələlərdə, yükün sürət müddətini nəzərə almadan, borunun başlanğıc nöqtəsi, 1-ci çənin çıxışı ilə çənin girişindəki gəliş nöqtəsi arasındakı enerji tənliyini nəzərdən keçiririk.

    Nəzərə alın ki, yanaşmada gölməçələrlə qarşılaşarkən borunun hündürlüyünü və ya onun üzərindəki suyun hündürlüyünü bilmək lazım deyil, çünki balans hər birində verilən suyun hündürlüyünə uyğun gələn Pyezometrik hündürlüyə uyğun olaraq aparılır. data kimi.

    Mayelərin (və qazların) özlülüyünə görə borular, kanallar və s. vasitəsilə hərəkətinə müqavimət. Ətraflı məlumat üçün Hidrodinamik müqavimətə baxın... Böyük Sovet Ensiklopediyası