Экспериментальное определение коэффициентов местных сопротивлений.

Рис.Схема экспериментальной установки для определения коэффициента местных сопротивлений

Наиболее точным способом исследования коэффициентов местного сопротивления является исследование их на модельном трубопроводе, в точности копирующем тот, на котором это местное сопротивление    будет    установлено.

В этом случае сначала определяются потери удельной энергии модельного трубопровода без местного сопротивления, а затем потери удельной энергии в том же трубопроводе, но с местным сопротивлением, Потери энергии, вызванные местным сопротивлением, находят как разность потерь энергии в обоих случаях.

Весьма часто местные сопротивления исследуются без уточнения их месторасположения  в   будущем.

В этом случае лучшим способом является также метод модельного трубопровода, однако модель представляет прямой трубопровод достаточной длины, в центре которого смонтировано исследуемое местное сопротивление. Так же как и в предыдущем случае потери удельной энергии определяют как разность потерь удельной энергии в трубопроводе с местным сопротивлением и только в трубопроводе (без местного сопротивления). Для того чтобы избавиться от предварительного определения сопротивления самого трубопровода, исследование может быть осуществлено методом двух дифференциальных манометров (или четырех пьезометров), как показано на рис., Здесь I — труба; II—испытываемое местное сопротивление; III и IV —два дифференциальных ртутных манометра; V — мерный бак; VI — термометр. Манометры должны быть присоединены в таких сечениях трубопровода, где распределение скоростей по живым сечениям потока можно считать одинаковым (a1=a2=a3=a4) Для того чтобы на одной и той же установке можно было производить исследование различных местных сопротивлений, длины отдельных участков опытного трубопровода следует брать побольше. Размеры, показанные на рис., обеспечивают достаточную точность исследования.

При соблюдении поставленных выше условий дифференциальный манометр III позволяет определить значение

равное сумме потерь удельной   энергии по длине на   участке 1—4 и в местном сопротивлении

Дифференциальный   манометр   IV    позволяет   определить значение

равное сумме потерь удельной энергии по длине па участке, вдвое меньшем предыдущего, и в том же местном сопротивлении:

Таким образом,   для   определения   hм имеются два уравнения, откуда находим:

Зная на основании предыдущего,   что  можно найти и коэффициент   сопротивления ζм по формуле:

ζм-коэффициент местного сопротивления, зависящий от числа Re, формы местного сопротивления, шероховатости его поверхностей и т.д.

объемный вес жидкости γ = ρ g,

P1 и P2 - давления соответственно в сечениях 1 и 2.