हाइड्रोलिक प्रतिरोध के नियम। हाइड्रोलिक नुकसान। अशांत प्रवाह में हाइड्रोलिक प्रतिरोध गुणांक

व्याख्यान 6

बर्नौली समीकरण में शामिल विशिष्ट ऊर्जा (सिर) की हानि

,

हाइड्रोलिक प्रतिरोध का परिणाम हैं।

हाइड्रोलिक प्रतिरोध -घर्षण बल जो तरल पदार्थ में उसके आंदोलन के दौरान दिखाई देते हैं और सिर के नुकसान का कारण बनते हैं।

अगले सबसे बड़े पाइप आकार का चयन करें। इसलिए, इस एप्लिकेशन के लिए दो विकल्प हैं। पंप पर आवश्यक अधिकतम सिर = घर्षण सिर के साथ स्थिर फिटिंग। उपयुक्त या अगले सबसे बड़े पाइप आकार का चयन करें। यदि डिस्चार्ज लाइन चयनित पाइप आकार को पार करती है, तो प्रति 100 मीटर पाइप लंबाई में हेड लॉस का पता लगाने के लिए इसकी निगरानी करें। गणना पूरा नुकसानपाइप में घर्षण।

चित्र में, पाइपलाइन में प्रयुक्त विभिन्न फिटिंग्स के प्रकार और संख्या की पहचान करें। इस उदाहरण में, दबाव वर्ग का चयन करने पर बढ़े हुए उत्सर्जन के लिए कोई अनुमति नहीं है। अपेक्षित अधिकतम प्रवाह स्थितियों के तहत अनप्रेसराइज्ड पाइप पूरी तरह से काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। हालांकि, समय की एक महत्वपूर्ण अवधि के लिए, पाइप पूर्ण प्रवाह के अलावा अन्य परिस्थितियों में काम करते हैं, और इन शर्तों के तहत वे हवा की सतह पर मुक्त द्रव के खुले चैनल के रूप में कार्य करते हैं।

लगभग किसी भी हाइड्रोलिक गणना में प्रवाह द्वारा ऊर्जा हानि का निर्धारण सबसे महत्वपूर्ण मुद्दों में से एक है। इस मुद्दे को ध्यान में रखते हुए, हम एक स्थिर चैनल (पाइप, चैनल) में प्रवाह द्वारा ऊर्जा के नुकसान को ध्यान में रखेंगे, केवल घर्षण बलों (बाहरी और आंतरिक) के काम के कारण द्रव में इसकी गति के दौरान उत्पन्न होता है। यह विशिष्ट ऊर्जा (दबाव हानि) का नुकसान है जिसे बर्नौली समीकरण ध्यान में रखता है।

प्रवाह दर निर्धारित करें और पूर्ण प्रवाह स्थितियों के तहत रीसेट करें

इन मामलों में, न्यूनतम परिवहन गति को बनाए रखने पर विचार किया जाना चाहिए ताकि ठोस पदार्थों को जमा होने और पाइपलाइन को अवरुद्ध करने से रोका जा सके। भाग के आंशिक प्रवाह के लिए नीचे की आकृति से, 44 की आनुपातिक गहराई के लिए, आनुपातिक निर्वहन 4 और आनुपातिक वेग है।

एक पाइप के माध्यम से द्रव प्रवाह तरल पदार्थ और अशांति के भीतर चिपचिपा कतरनी तनाव का प्रतिरोध करता है जो पाइप की भीतरी दीवार के साथ बहता है, जो पाइप सामग्री की खुरदरापन पर निर्भर करता है। इस प्रतिरोध को पाइप घर्षण कहा जाता है और आमतौर पर द्रव सिर के फीट या मीटर में मापा जाता है, यही कारण है कि इसे पाइप घर्षण के कारण सिर का नुकसान भी कहा जाता है।

दबाव हानि दो प्रकार की होती है:

लंबाई के साथ हेड लॉस, द्वारा चिह्नित;

स्थानीय सिर का नुकसान, द्वारा चिह्नित।

लंबाई के साथ दबाव का नुकसान प्रवाह की ऊर्जा का वह हिस्सा है जो चैनलों (पाइप, चैनल) के सीधे खंडों में घर्षण पर काबू पाने पर खर्च किया जाता है, जहां द्रव की गति एक समान या कुछ असमान (सुचारू रूप से बदलती) है। . यह ऊर्जा गर्मी में बदल जाती है और प्रवाह से अपरिवर्तनीय रूप से खो जाती है।

वर्षों से, विभिन्न सूत्रों को स्थापित करने के लिए बड़ी मात्रा में शोध किया गया है जो एक पाइप में पाइप के नुकसान की गणना कर सकते हैं। इस कार्य का अधिकांश भाग प्रायोगिक डेटा से विकसित किया गया है। एक पाइप में कुल हेड लॉस कई कारकों पर निर्भर करता है, जिसमें द्रव की चिपचिपाहट, पाइप के भीतरी व्यास का आकार, पाइप की आंतरिक सतह का आंतरिक खुरदरापन, सिरों के बीच की ऊंचाई में परिवर्तन शामिल हैं। पाइप की, और पाइप की लंबाई जिसके माध्यम से द्रव यात्रा करता है।

पाइप पर वाल्व और फिटिंग भी होने वाले कुल सिर के नुकसान में योगदान करते हैं, हालांकि इन्हें विधि का उपयोग करके पाइप दीवार घर्षण नुकसान के लिए अलग से गणना की जानी चाहिए। डार्सी सूत्र, या डार्सी-वीसबैक समीकरण जिससे यह संबंधित है, अब सबसे सटीक पाइप घर्षण हानि सूत्र माना जाता है, और हालांकि कंप्यूटर के आगमन के साथ, अन्य घर्षण हानि सूत्र की तुलना में गणना करना और उपयोग करना अधिक कठिन है, अब यह है इंजीनियरों के लिए एक मानक समीकरण बनें। -हाइड्रोलिक इंजीनियर।

स्थानीय दबाव का नुकसान ऊर्जा का वह हिस्सा है जो घर्षण पर काबू पाने पर भी खर्च किया जाता है, लेकिन उन जगहों पर जहां प्रवाह तेज विकृति से गुजरता है, जिसके परिणामस्वरूप, अपेक्षाकृत छोटे क्षेत्र में, द्रव की एकसमान गति बाधित होती है।

प्रवाह विकृति (उल्लंघन एकसमान गति) तब होता है जब यह पाइप में प्रवेश करता है, पाइप लाइन के तेज विस्तार और संकुचन के साथ, उन जगहों पर जहां वाल्व, वाल्व स्थापित होते हैं, जब पाइप चालू होता है, आदि।

वीसबैक ने सबसे पहले उन रिश्तों को प्रस्तावित किया जिन्हें अब हम डार्सी-वीसबैक समीकरण या डार्सी-वीसबैक फॉर्मूला के रूप में जानते हैं, जो एक पाइप में घर्षण नुकसान की गणना करते हैं। अंत में, घर्षण के सटीक गुणांक को निर्धारित करने के लिए एक विधि प्रदान की गई, और इसने डार्सी-वीसबैक समीकरण के उपयोग को प्रेरित किया, जो जल्दी से हाइड्रोलिक इंजीनियरों के लिए पसंद का तरीका बन गया।

इसने अपने आप में डार्सी-वीसबैक सूत्र के उपयोग को उस बिंदु तक विस्तारित किया जहां अब अधिकांश अन्य समीकरणों का उपयोग नहीं किया जाता है। आगमन से पहले व्यक्तिगत कम्प्यूटर्सहजेन-विलियम्स फॉर्मूला अपने अपेक्षाकृत सरल डिजाइन गुणों के कारण पाइपलाइन इंजीनियरों के बीच बहुत लोकप्रिय रहा है।

लंबाई के साथ सिर का नुकसान सूत्र ए। डार्सी - जे। वीस्बैक द्वारा निर्धारित किया जाता है:

गोल पाइप के लिए

किसी भी अनुप्रस्थ आकार की पाइपलाइनों के लिए

. (84)

स्थानीय दबाव के नुकसान जे वीसबैक के सूत्र द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।

हाइड्रोलिक प्रतिरोध

हम रेडिएटर के प्रवेश द्वार पर प्रतिरोध पाते हैं

साथ ही, हज़ेन-विलियम्स समीकरण अच्छे परिणाम देता है जब तरल पानी होता है और जब यह नहीं होता है तो बड़ी गलतियाँ हो सकती हैं। हज़ेन-विलियम्स सूत्र का शाही रूप। घर्षण हानि के परिणाम केवल 13 सेंटीस्टोक की कीनेमेटिक चिपचिपाहट वाले तरल पदार्थों पर लागू होते हैं, जहां प्रवाह वेग 10 फीट प्रति सेकेंड से कम है और पाइप व्यास 2 इंच से अधिक है। घर्षण का सामान्य गुणांक।

हमारे पास यह होगा कि चालन के साथ द्रव गति के प्रभाव से "खो" जा सकने वाली एकमात्र ऊर्जा ऊंचाई या दबाव भार के कारण होती है, क्योंकि ऊंचाई एक पैरामीटर है जो निर्दिष्ट चालकता और भार की स्थलाकृतिक विशेषताओं पर निर्भर करता है वेग केवल प्रवाह वेग पर और निश्चित रूप से माना चालकता की ज्यामिति पर निर्भर करता है।

पाइपलाइनों में ( एक।हाइड्रोलिक प्रतिरोध; एन।हाइड्रोलिशर वाइडरस्टैंड; एफ।प्रतिरोध हाइड्रोलिक्स; और। रोज़गार के लिए प्रेसिडेंट पर्सन) - पाइपलाइन द्वारा प्रदान किए गए तरल पदार्थ (और गैसों) के संचलन का प्रतिरोध। जी एस। पाइपलाइन खंड पर "खो" दबाव ∆p के मूल्य से अनुमान लगाया जाता है, जो प्रवाह की विशिष्ट ऊर्जा का वह हिस्सा है, जो अपरिवर्तनीय रूप से प्रतिरोध बलों के काम पर खर्च किया जाता है। एक गोलाकार पाइपलाइन में तरल (गैस) के स्थिर प्रवाह के साथ, ∆p (n / m 2) सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

इस प्रकार हम पाते हैं कि कुल ऊँचाई या ऊर्जा घर्षण हानियों के आधार पर गति की दिशा में घटेगी, या दूसरे शब्दों में, तरल के संपर्क में चालन सतह के प्रतिरोध के कारण, इसके माध्यम से गति का सुझाव देगी।

स्थानीय प्रतिरोध का सिद्धांत

आइए देखें कि हम इस प्रकार के नुकसान को कैसे परिभाषित करते हैं। कई सैद्धांतिक और अनुभवजन्य समीकरण हैं जो किसी को पाइप के दिए गए खंड के माध्यम से प्रवाह से जुड़े घर्षण हानि का अनुमान लगाने की अनुमति देते हैं। बीमा के सबसे आम उपयोगों में से हम ग्रंथ सूची में निम्नलिखित पाएंगे।

जहां λ गुणांक है। हाइड्रोलिक पाइपलाइन प्रतिरोध; यू - सीएफ। अनुप्रस्थ काट प्रवाह वेग, एम/एस; डी - इंट। पाइपलाइन व्यास, मी; एल - पाइपलाइन की लंबाई, मी; ρ - तरल पदार्थ, किग्रा / मी 3।
स्थानीय जी। सूत्र के अनुसार अनुमानित हैं

कहाँ पे ξ - गुणांक। स्थानीय प्रतिरोध।
संचालन के दौरान मुख्य पाइपलाइनजी एस। पैराफिन (तेल पाइपलाइन), पानी के जमाव, घनीभूत होने या हाइड्रोकार्बन गैस हाइड्रेट्स (गैस पाइपलाइन) बनने के कारण बढ़ता है। जी एस को कम करने के लिए। समय-समय पर उत्पादन करें। अंदर की सफाई पाइपलाइनों की गुहा स्क्रेपर्स या स्पेसर्स। सेमी।हाइड्रोलिक परिवहन भी देखें। वी ए यूफिन।

यह मुक्त सतह प्रवाह के अध्ययन में उत्कृष्टता द्वारा उपयोग किया जाने वाला समीकरण है। यह एक सैद्धांतिक समीकरण है जिसका उपयोग दबाव वाली प्रणालियों में घर्षण हानियों की गणना के लिए किया जाता है। यद्यपि यह समीकरण मौलिक शास्त्रीय भौतिकी में पूरी तरह से विकसित है, इसे लगभग किसी भी प्रकार के द्रव और विभिन्न अनुप्रयोगों में लागू करने के लिए, इसका उपयोग मुश्किल चीज के कारण विस्तारित नहीं हुआ है, जो कि घर्षण के गुणांक की गणना, पुनरावृत्तियों का कार्यान्वयन है। , या संख्यात्मक तरीकों का उपयोग। संकल्प प्राप्त करने के लिए। दूसरे शब्दों में, उस समय के कई शोधकर्ताओं ने डार्सी-वीसबैक समीकरण में घर्षण के गुणांक की गणना के लिए स्पष्ट अभिव्यक्तियों की परिभाषा के लिए सफल प्रस्ताव दिए। इसके अलावा, वर्तमान में, कंप्यूटर और संबंधित कार्यक्रमों के विकास के साथ, चालन में घर्षण हानियों की गणना करने के लिए इस समीकरण का उपयोग करना मुश्किल नहीं है। हेज़न-विलियम्स समीकरण। यह दबाव पाइपलाइनों में घर्षण हानियों की गणना के लिए सिविल इंजीनियरिंग के क्षेत्र में विस्तारित उपयोग का एक अनुभवजन्य समीकरण है।

  • मैनिंग समीकरण।
  • डार्सी-वीसबैक।
चूंकि हज़ेन-विलियम्स समीकरण सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले समीकरणों में से एक है, इसलिए हम यहां विकसित करेंगे जो दबाव पाइपलाइन सिस्टम में इसके उपयोग से संबंधित है।


माउंटेन इनसाइक्लोपीडिया। - एम।: सोवियत विश्वकोश. ईए कोज़लोवस्की द्वारा संपादित. 1984-1991 .

अन्य शब्दकोशों में देखें "हाइड्रोलिक प्रतिरोध" क्या है:

    हाइड्रोलिक प्रतिरोध- द्रव के संचलन का प्रतिरोध, जिससे प्रवाह की यांत्रिक ऊर्जा का नुकसान होता है। [GOST 15528 86] हाइड्रोलिक प्रतिरोध प्रतिरोध जो बाहरी या आंतरिक घर्षण बलों की कार्रवाई के कारण एक गतिमान तरल पदार्थ में प्रकट होता है, और स्वयं प्रकट होता है ... तकनीकी अनुवादक की पुस्तिका

    हेज़न-विलियम्स समीकरण का उपयोग करते हुए घर्षण हानि अनुमान

    मैनिंग का समीकरण, हम इसे एक अन्य लेख में विकसित करेंगे जब हम मुक्त सतह पर कार्य करने वाले चालन से निपटेंगे। मीट्रिक इकाइयों में यह समीकरण निम्नानुसार व्यक्त किया गया है। शायद हममें से उन लोगों के लिए जो विषय को थोड़ा जानते हैं, उपरोक्त अभिव्यक्ति कुछ "परिचित" नहीं है, इसलिए इस समीकरण के आवेदन पर विचार करना पूरी तरह से पानी से भरे पाइपों में घर्षण नुकसान की गणना करना है, और निरंतरता समीकरण का उपयोग करके व्यक्त करना है यह प्रवाह वेग और पाइप के व्यास और लंबाई के कार्य के रूप में, हमारे पास कुल घर्षण हानि के लिए सबसे अच्छी ज्ञात अभिव्यक्ति होगी।

    उनकी चिपचिपाहट के कारण पाइप, चैनल, आदि के माध्यम से तरल पदार्थ (और गैसों) के आंदोलन का प्रतिरोध।(हाइड्रोडाइनैमिक प्रतिरोध देखें)। भौतिक विश्वकोश शब्दकोश। मास्को: सोवियत विश्वकोश। मुख्य संपादकए एम प्रोखोरोव। 1983... भौतिक विश्वकोश

    हाइड्रोडायनामिक प्रतिरोध के समान, लेकिन शब्द आमतौर पर हाइड्रोलिक्स में प्रयोग किया जाता है ... बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

    यह तालिका सामान्य सामग्रियों से बने पाइपों में कुछ मान दिखाती है। उनके कैटलॉग में, एक नियम के रूप में, इस गुणांक के अनुशंसित मूल्य दिए गए हैं। इसके अलावा, एक डिजाइन के लिए एक मूल्य चुनते समय, यह विचार करना महत्वपूर्ण है कि समय के साथ ट्यूबों और पाइपों की सतह खुरदरी हो जाती है और इसलिए घर्षण का गुणांक छोटा हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रारंभिक प्रवाहकीय धारिता में कमी आती है। .

    हाइड्रोलिक पाइप डिजाइन में घर्षण हानि समीकरण का अनुप्रयोग

    इसकी अनुभवजन्य प्रकृति को देखते हुए, यह कहा जाना चाहिए कि हज़ेन-विलियम्स समीकरण की अपनी सीमाएँ हैं, परिणामस्वरूप, निश्चित रूप से, उन वर्षों में इसके रचनाकारों द्वारा किए गए परीक्षण और परीक्षण। इसका उपयोग केवल उन प्रणालियों में घर्षण नुकसान की गणना करने के लिए किया जा सकता है जो पानी को "सामान्य" तापमान और अशांत प्रवाह की स्थिति में ले जाते हैं। यह अत्यधिक खुरदरे पाइपों पर लागू नहीं होता है, अर्थात। इसका उपयोग घर्षण के बहुत कम गुणांक के लिए नहीं किया जाना चाहिए। इसका उपयोग 50 मिमी से कम व्यास के लिए नहीं किया जाना चाहिए, हालांकि इसके उपयोग की अनुमति उन भवनों में सैनिटरी प्रतिष्ठानों के डिजाइन के लिए दी जाती है जहां इस मान से नीचे के व्यास प्रबल होते हैं। किसी भी घर्षण हानि समीकरण के संयोजन में ऊर्जा सिद्धांत का उपयोग जल आपूर्ति प्रणाली के डिजाइन में उपयोगी है।

    हाइड्रोलिक प्रतिरोध- 3.16। हाइड्रोलिक प्रतिरोध: बॉयलर में दबाव हानि, रेटेड हीटिंग आउटपुट [EN 303-1] के अनुरूप वॉल्यूम प्रवाह पर इनलेट और आउटलेट पाइप के बीच दबाव अंतर के रूप में मापा जाता है। स्रोत … मानक और तकनीकी दस्तावेज की शर्तों की शब्दकोश-संदर्भ पुस्तक

    आमतौर पर, हम ड्राइव के लिए प्रवाह दर और रेखा के प्रारंभ बिंदु और अंत बिंदु के बीच के अंतर को जानेंगे, जो पूरी तरह से स्थलाकृतिक स्थितियों पर निर्भर है। पाइप के लिए सामग्री सेट करके, हम घर्षण के गुणांक को जान सकते हैं, केवल अज्ञात व्यास होने के साथ। घर्षण हानि शब्द सहित ऊर्जा समीकरण अंतर, आवश्यक प्रवाह को संचालित करने के लिए आवश्यक व्यास में परिणत होगा। उस प्रणाली में आयोजित प्रवाह दर का निर्धारण करें जहां ज्यामिति ज्ञात है। यह वह स्थिति है जब हम यह स्थापित करना चाहते हैं कि ड्राइविंग क्षमता क्या है, जिससे सभी ज्यामितीय और भौतिक विशेषताओं का पता चलता है। जल आपूर्ति प्रणाली में किसी बिंदु पर उपलब्ध दबाव भार का निर्धारण करें। जल वितरण नेटवर्क में, ऑपरेटिंग कंपनी की नियामक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए इसमें कुछ बिंदुओं पर दबाव भार स्थापित करना आवश्यक है।

    • गुरुत्वाकर्षण के साथ सिस्टम में पाइप का व्यास निर्धारित करें।
    • यह पानी के स्रोत और जनसंख्या केंद्र के बीच भूतों के डिजाइन से संबंधित है।
    निम्नलिखित उदाहरण में, हम जोड़ने के व्यास को निर्धारित करने में पहले दो मामलों के आवेदन को देखेंगे।

    हाइड्रोडायनामिक प्रतिरोध के समान, लेकिन शब्द आमतौर पर हाइड्रोलिक्स में प्रयोग किया जाता है। * * * हाइड्रोलिक प्रतिरोध हाइड्रोलिक प्रतिरोध, हाइड्रोडायनामिक प्रतिरोध के समान (हाइड्रोडायनामिक प्रतिरोध देखें), लेकिन शब्द ... ... विश्वकोश शब्दकोश

    हाइड्रोलिक प्रतिरोध- हिड्रौलिनिस पसिप्रीसिनिमास स्टेटसस टी श्राइटिस फिजिका एटिटिकमेनिस: इंजील। प्रवाह प्रतिरोध; हाइड्रोलिक प्रतिरोध वोक। स्ट्रोमंगस्वाइडरस्टैंड, एम रस। हाइड्रोलिक प्रतिरोध, मी; प्रवाह प्रतिरोध, एन शरारत। रेजिस्टेंस हाइड्रॉलिक, f … फ़िज़िकोस टर्मिनो ज़ोडाइनास

    आवश्यक व्यास की गणना

    निम्नलिखित आंकड़ा दो तालाबों के बीच एक साधारण पाइप का आरेख दिखाता है। ऐसी समस्याओं में, हम टैंक के प्रवेश द्वार पर पाइप के शुरुआती बिंदु, टैंक 1 के आउटलेट और आगमन बिंदु के बीच, लोड वेग शब्द की उपेक्षा करते हुए, ऊर्जा समीकरण पर विचार करेंगे।

    ध्यान दें कि दृष्टिकोण को तालाबों के साथ टकराव में पाइप की ऊंचाई या उसके ऊपर पानी की ऊंचाई जानने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि संतुलन उनमें से प्रत्येक में पायजोमेट्रिक ऊंचाई के अनुसार किया जाता है, जो कि ऊंचाई से मेल खाती है डेटा के रूप में आपूर्ति किया गया पानी

    उनकी चिपचिपाहट के कारण पाइप, चैनल आदि के माध्यम से तरल पदार्थ (और गैसों) की आवाजाही का प्रतिरोध। अधिक जानकारी के लिए, हाइड्रोडायनामिक ड्रैग देखें... महान सोवियत विश्वकोश