Поделись с друзьями

Местные потери напора происходят в так называемых местных гидравлических сопротивлениях, т. е. в местах изменения формы и размеров русла, где поток так или иначе деформируется - расширяется, сужается, искривляется - или имеет место более сложная деформация. Местные потери выражают формулой Вейсбаха:        ,

где v — средняя скорость потока в сечении перед местным сопротивлением (при расширении) или за ним (при сужении) н в тех случаях, когда рассматривают потери напора в гидро-арматуре различного назначения;   безразмерный коэффициент местного сопротивления.

Числовое значение коэффициента  в основном определяется формой местного сопротивления, его геометрическими параметрами, но иногда влияет также число Рейнольдса, которое для труб диаметром d выражается формулой

                             

 Здесь v — кинематическая вязкость жидкости, выражаемая в м2/с или см2/с. Для некруглых труб Re=(»£>r)/v, где D, — i гидравлический диаметр, равный отношению площади сечения трубы к 1/4 периметра сечения. Число Рейнольдса определяет режим движения жидкостей (и газов) в трубах.

При Re<Reкp, где Reкp2300, режим движения ламинарный, т. е. слоистый — без перемешивания жидкости и без пульсаций скоростей и давлений.

При Re>Reкp режим течения турбулентный, т. е. с перемешиванием жидкости и с пульсациями скоростей и давлений.

Можно считать, что при турбулентном режиме коэффициенты местных сопротивлений  от числа Рейнольдса не зависят и,

следовательно потеря напора пропорциональна квадрату скорости (квадратичный режим сопротивления). При ламинарном режиме считают, что

                                     

где А — число, определяемое формой местного сопротивления;  — коэффициент местного сопротивления на режиме квадратичного сопротивления, т. е. при

При внезапном сужении трубы без закругления коэффициент сопротивления определяют по формуле

                                   

где S1 и S2— площади сечений трубы до и после сужения.

Потери напора на трение по длине / определяются общей формулой Дарси

       

где безразмерный коэффициент сопротивления трения λ определяется в зависимости от режима течения:

при ламинарном режиме  однозначно определяется число Рейнольдса, т. е.

при турбулентном режиме λτ помимо числа Рейнольдса зависит еще от относительной шероховатости Δ/d, т. е.

Распределение скоростей по поперечному сечению круглой трубы радиусом r при ламинарном режиме течения выражается параболическим законом

причем максимальная скорость на оси трубы в два раза больше средней.

При ламинарном течении в зазоре  между двумя плоскими стенками

где число Рейнольдса Re — 26υ/ν.

Эtа Формула  справедлива также для зазора, образованного двумя соосными цилиндрическими поверхностями при условии, что зазор  весьма мал по сравнению с диаметром этих поверхностей. При ламинарном течении в трубке квадратного сечения

                                     .