Местные сопротивления при ламинарном течении
Изложенное выше относилось к местным потерям при развитом турбулентном режиме течения в трубопроводе. При ламинарном режиме местные сопротивления обычно играют малую роль по сравнению с сопротивлением трения, закон сопротивления является более сложным и исследован в меньшей степени, чем при турбулентном течении. Если при развитом турбулентном течении местные потери напора можно считать пропорциональными скорости (расходу) во второй степени, а коэффициенты потерь определяются в основном формой местного сопротивления и практически не зависят от Re, то при ламинарном течении потеря напора = , где – потеря напора, обусловленная непосредственным действием сил трения (вязкости) в данном местном сопротивлении; – потери, связанные с отрывом потока и вихреобразованием. Так, например, при течении через жиклер (рис. 5.8) слева от плоскости расширения возникает потеря напора на трение, справа – на вихреобразование. Учитывая закон сопротивления при ламинарном течении (формула Дарси) с поправкой на начальный участок (формула Шиллера), а также формулу Вейсбаха для местных сопротивлений, последнее выражение можно представить: , где А и В – безразмерные константы, зависящие в основном от формы местного сопротивления. После деления последнего уравнения на скоростной напор, получим общее выражение для коэффициента местного сопротивления при ламинарном течении в трубопроводе: . В общем случае, если в местном сопротивлении преобладают потери на трение по длине (большая длина характерного размера, которая значительно превышает его поперечный размер с плавными очертаниями входа и выхода, а числа Re малы) над потерями при отрыве потока, то потери пропорциональны скорости потока в первой степени (B 0) – рис. 5.9 (а). Если преобладают потери при вихреобразовании (малая характерная длина канала, а, значит, малые потери на трение) при больших числах Re (А/Re ), то потери пропорциональны скорости потока во второй степени (В) – рис. 5.9 (б). При широком диапазоне изменения чисел Re в одном и том же местном сопротивлении возможен как линейный (при малых Re<Reвл), так и квадратичный (при больших Re>Reнкв) закон сопротивления, а также переходная между ними область сопротивления при средних Reвл<Re<Reнкв. При этом может быть Reвл<Reкр, Reвл>Reкр (Reвл >104); Reнкв>Reкр, Reнкв<Reкр (Reнкв<400).
допущения в случае ламинарного течения). Теорему Борда-Карно, как уже было отмечено выше, можно считать справедливой для чисел Re>3500 и при равномерной эпюре распределения скоростей по поперечному сечению. В случае внезапного расширения при Re<3500 экспериментально установлены сложные зависимости, которые можно найти в специальном справочнике; для упрощения вычислений на их основе построены графики и составлены специальные таблицы.
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1863)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |