Формулы и значения коэффициентов для опреления потерь напора на местные сопротивления

1. вход воды из резервуара в трубу (лоток) без скругления кромки:

, где ξ =0, 5

1. вход воды из резервуара в трубу (лоток) при плавном скруглении кромки:

, где ξ =0, 05…0, 1

1. внезапное сужение потока:

Значения ξ представлены в таблице 1.

Таблица 1

	0, 01	0, 1	0, 2	0, 4	0, 6	0, 8
	0, 5	0, 5	0, 42	0, 34	0, 25	0, 15

1. внезапное расширение потока:

или

1. выход воды из трубы (лотка) в резервуар больших размеров

, где ξ =1, 0

1. постепенное расширение потока:

или

;

Значения k представлены в таблице2.

Таблица 2.

1. постепенное сужение потока:

Значения ξ представлены в таблице3.

Таблица 3.

1. плавный поворот потока (колена, отводы)

при α =90⁰ ;

при α ≠ 90⁰

Значения ξ представлены в таблице4.

Таблица 4.

d/R	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4	1.6	1.8	2.0
	0.13	0.14	0.16	0.21	0.29	0.44	0.63	0.98	1.41	1.98

По данным института ВОДГЕО значения ξ при α =90⁰ для труб разного диаметра, выпускаемых промышленностью, представлены в табл.5.

Таблица 5.

1. резкий поворот потока (колено с острыми кромками на повороте):

Значения ξ представлены в таблице 6.

Таблица 6.

1. тройник при повороте в прямом направлении (сквозной проход струи с отводом в сторону):

;

где

1. тройник при протоке в направлении отвода (ответвление потока):

; где ξ ═ 2

1. тройник при двухстороннем питании отвода (слияние потоков):

; где ξ ═ 3.

1. тройник при разделении потоков (разветвление потоков):

; где ξ ═ 1, 5

1. тройник при повороте из отвода в магистраль (боковое присоединение потока):

; где ξ ═ 1, 5

1. тройник при протоке в прямом направлении, когда расход в отводе отсутствует:

; где ξ ═ 0, 1

1. косой тройник при протоке в прямом направлении, когда расход в отводе отсутствует:

; где ξ ═ 0, 05

1. косой тройник при протоке воды из отвода в магистраль, когда расход в магистрали отсутствует:

; где ξ ═ 0, 5

18. косой тройник при протоке воды из магистрали в отвод, когда рассох в магистрали за местным сопротивлением отсутствует:

; где ξ ═ 1, 0

1. крестовина косая:

; где ξ ═ 1, 2

1. потери статического напора при увеличении скорости (величина потенциальной энергии, переходящей в кинетическую):

где v₁ и v₂ – скорости в соответственно выше и ниже расположенных сечениях по ходу движения воды, м/с.

При уменьшении скорости в направлении течения потока статический напор в последующих сечениях возрастает на величину h_м. Однако в расчетах это обычно не учитывается.

1. истечение жидкости из-под щита:

,

где Q- расход воды м³/с,

ω - площадь отверстия, м²,

μ - коэффициент расхода, в зависимости от характеристики отверстия μ =0, 6…0, 85 [7]. Для малых отверстий с полным сжатием μ =0, 6.

22. потери напора в водосливе. В практике проектирования очистных канализационных станций обычно применяют незатопленные водосливы с тонкой стенкой и с широким порогом. Они устанавливаются, например, в начале каналов и лотков за распределительными чашами, при этом если отметки порогов водосливов, их ширина и условия входа на водослив одинаковы, то расходы через водослив будут также одинаковы и, следовательно, достигается автоматическое равномерное распределение расхода воды между отдельными сооружениями.

Статический напор на водосливе:

Полный перепад на водосливе с тонкой стенкой:

В приведенных формулах:

Q- расход воды, м³/с,

b- ширина водослива, м,

m₁- коэффициент расхода водослива,

v ₁- скорость в канале перед водосливом, м/с,

z- разность горизонтов воды в верхнем и нижнем бьефах, м; для незатопленных водосливов z> H,

x- запас, обеспечивающий работу водослива как незатопленного.

Величина m для незатопленного водослива с тонкой стенкой без бокового сжатия, которое отсутствует при установке водослива по всей ширине канала, определяется по формуле:

,

где Р- расстояние от дна до гребня водослива со стороны верхнего бьефа, м

полный перепад на незатопленном водосливе с широким порогом:

,

где h_кр- критическая глубина, м;

.

Здесь - расход воды на 1 пог.м. ширины водослива, м³/с.

Коэффициент расхода m для водослива с широким порогом без бокового сжатия в зависимости от характеристики порога изменяется от 0, 385 до 03 [7]. Наиболее часто применяются водосливы с закругленным входным ребром, для которых m=0.35, и без закругления входного ребра, для которых m=0.32.

При наличии бокового сжатия коэффициент m для данных водосливов определяется по зависимостям, приводимым в литературе [7].

Примечания:

1. более точно коэффициенты местных сопротивлений при поворотах потока (п.8 и 9) можно определить по данным, имеющимся в литературе – см.[ 7, стр173-174].
2. более точно потери напора в тройниках (п.10 -18)можно определить в зависимости от соотношения расходов движущейся в них воды; значения коэффициентов местных сопротивлений для различных тройников в зависимости от соотношения расходов воды в них см. [7, стр.174 и 8, стр77-82].