Определение коэффициентов местных потерь напора

💸 Как сделать бизнес проще, а карман толще?

Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое раписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Проблема в том, что средняя цена по рынку за такой сервис — 800 руб/мес или почти 15 000 руб за год. И это минимальный функционал. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
⚡️ Для новых пользователей первый месяц бесплатно. А далее 290 руб/мес, это в 3 раза дешевле аналогов. За эту цену доступен весь функционал: напоминание о визитах, чаевые, предоплаты, общение с клиентами, переносы записей и так далее.
✅ Уйма гибких настроек, которые помогут вам зарабатывать больше и забыть про чувство «что-то мне нужно было сделать».
Сомневаетесь? нажмите на текст, запустите чат-бота и убедитесь во всем сами!

Местные потери напора, вызываемые резкими изменениями формы потока, направления и скорости, в отличие от потерь по длине, происходят на сравнительно коротких участках движения жидкости. Местные потери напора объясняются тем, что поток не следует точно конфигурации трубопровода в местах его резкого поворота, расширения, сужения и др., а отрывается от стенок. Так возникают застойные водоворотные зоны, поглощающие энергию.

Величину этих потерь определяют по формуле Вейсбаха:

Значения коэффициентов местных сопротивлений обычно имеются в справочной литературе [4]. Средние скорости движения жидкости до и после местного сопротивления различны, и значение ζ для них также различно. При вычислениях ζ, потери в местном сопротивлении будем относить к кинетическому напору потока в узком сечении.

Величина местных потерь напора Δ h_M равна разности полных напоров жидкости до и после местного сопротивления. Полный напор потока жидкости:

где h_c - статический напор, h_c = z + p/(ρ g); h_υ - скоростной напор, h_υ = υ ² /(2g) (здесь принимаем коэффициент Кориолиса α = 1).

Таким образом, если перед i -м местным сопротивлением величина полного напора H_i ', а после него H_i", то напор, потерянный в местном сопротивлении:

Поскольку в колене диаметр трубы одинаков на всем её протяжении, одинаковы и скоростные напоры до и после колена, поэтому величина потерь напора в нём может быть вычислена как разность статических напоров на входе и выходе.

Работа проводится на опытном трубопроводе (рис. 3.3), который включает в себя три вида местных сопротивлений: колено, резкое расширение и резкое сужение. На входе и выходе каждого из этих местных сопротивлений соответственно приварены штуцеры VII-X, связанные гибкими шлангами с пьезометрами VII-X.

Пьезометры IX и X показывают статический напор потока жидкости на входе и выходе из колена, X-VII - резкого расширения, а VII и VIII - резкого сужения потока. Все показания пьезометров записывают с точностью до миллиметра.

Расход жидкости определяется по расходомеру (мерной шайбе) и по показаниям пьезометров V и VI.

Для определения коэффициентов местных потерь напора проводят четыре опыта. Перед каждым опытом руководитель лабораторной работой с помощью вентиля 10 (рис. 3.3) устанавливает расход жидкости в трубопроводе. После того, как режим движения жидкости в трубопроводе установится, снимают показания пьезометров с V по X.

величину коэффициента С задает преподаватель или его принимают равным полученному в работе 3.

Средняя скорость в сечениях пьезометров VII-X:

где

- площадь указанных сечений трубопровода, м²; d_i - диаметр трубы в указанных сечениях, м (d₁ = 0, 084 м, d₂ = 0, 094 м, d₃= 0, 054 м).

Скоростной (кинетический) напор в сечениях пьезометровVII-X:

Потери напора в колене h_к, с учётом того, что падение полного и статического напора здесь одинаково, h_к = h_IX - h_X.

Полные напоры в сечениях пьезометра VII, VIII и X:

Потери напора при резком расширении

и резком сужении

Численные значения коэффициентов местных сопротивлений определяются по формуле (5.1):

По результатам трех опытов необходимо определить среднеарифметические значения