Рассмотрим равномерное ламинарное течение в круглой трубе
;
Возьмем цилиндрический объем движения жидкости
радиусом и применим к нему основное уравнение
равномерного движения:
(*);;-гидравлический радиус
- гидравлический уклон:
Используем закон Ньютона-Петрова: (**); “–“ т.к вдоль оси y υ↓
Приравниваем (*) и (**):; - интегрируем:
На стенке: при; , тогда получаем
Закон распределения скоростей: -уравнение параболы
При на оси ;
Найдем среднюю скорость при ламинарном режиме:
Рассмотрим полусимметричный слой жидкости радиусом y и толщиной dy:
Найдем расход жидкости через этот слой
-элементарный расход жидкости через слой; . Расход через все сечение:
Средняя скорость:
; , получим:
Средняя скорость равна половине максимальной скорости. Коэффициент Кориолиса:
Получим формулу для определения потери напора по длине трубы:
,
Гидравлический уклон: ,
Формула Пуазейля: (1)
Потери напора по длине зависят от рода жидкости (), длины трубы (), от сечения трубы () и не зависят от состояния поверхности ; i зависит от вязкости.
(1) умножим и разделим на (2)
;
;
Обозначим -коэффициент сопротивления трения
Формула Дарси-Вейсбаха:
Параболический закон распределения скоростей по сечению трубы наступает не сразу при входе жидкости в трубу, а лишь на некотором начальном участке.
()
За длину начального участка принимается условно такое расстояние от входа до сечения, где скорость распределения по параболическому закону с точностью в 1%
Потери напора при движении по сечению 0-0 и х-х:
Поможем написать любую работу на аналогичную тему
Реферат
Ламинарное течение жидкости в трубах. Распределение скоростей и потери напора по длине трубы.
От 250 руб
Контрольная работа
Ламинарное течение жидкости в трубах. Распределение скоростей и потери напора по длине трубы.
От 250 руб
Курсовая работа
Ламинарное течение жидкости в трубах. Распределение скоростей и потери напора по длине трубы.
От 700 руб