Пояснение к работе. При гидравлических расчетах коротких напорных трубопроводов для определения общих потерь энергии , на преодоление гидравлических сопротивлений при движении

При гидравлических расчетах коротких напорных трубопроводов для определения общих потерь энергии , на преодоление гидравлических сопротивлений при движении напорного потока необходимо вычислять местные потери напора . Местные потери напора возникают при резком изменении конфигурации граничных линий тока, уменьшении или увеличении живых сечений вдоль потока, которые создаются фасонными частями, арматурой и другим оборудованием трубопроводной сети. Они вызывают изменение величины и направление скорости (пульсацию) при движении жидкости на этих его участках.

Потери напора в местных сопротивлениях определяют по формуле Вейсбаха

,

где - средняя скорость в сечении, расположенном ниже по течению за данным сопротивлением;

- коэффициент местного сопротивления;

- ускорение свободного падения.

Значение коэффициента местного сопротивления в расчетной практике назначают в зависимости от вида сопротивления по справочным данным, а в случае внезапного расширения или сужения трубопровода - по формулам.

При выполнении лабораторной работы на установке изучают три вида местных сопротивлений: вентильный кран, внезапное сужение трубопровода и внезапное расширение трубопровода.

Опытное значение соответствующих коэффициентов местных сопротивлений , , вычисляют из формулы Вейсбаха

.

Для определения опытным путем местных потерь напора используют уравнение Бернулли, составляемое для двух сечений 1–1 и 2–2, назначаемых перед и после местного сопротивления, относительно плоскости сравнения 0–0 взятой по оси трубы установки.

,

откуда

.

По полученным формулам вычисляют потери напора для каждого местного сопротивления, имея ввиду, что показание пьезометра соответствует в уравнении Бернулли величине в общем случае равной

.

При сопоставлении опытных коэффициентов местных сопротивлений со справочными, аналитическому вычислению подлежат коэффициенты местных сопротивлений на внезапное сужения , и на внезапное расширение , найденные по формулам

; .

Справочный коэффициент местного сопротивления крана .