Определение гидравлических потерь в трубе

Особенности причин появления и расчет на трех участках по длине трубы коэффициента гидравлического трения, потерь давления, потерь напора на трение, местных потерь напора при описании прохождения воды в трубопроводе при условиях турбулентного движения.
Краткое сожержание материала:

7

Задача

По трубопроводу переменного сечения, состоящему из I, II, III участников, протекает жидкость. Давление в начале трубопровода Р_изб. Расход Q. Трубопровод горизонтальный. На участке I стоит запорное устройство на расстоянии 0,5.

Дано

1. = 8 мм = 0,008 м

2. = 3мм = 0,003 м

3. = 15 мм = 0,015 м

4. = 2 мм = 0,002 м

5. = 6 мм = 0,006 м

6. = 4 мм = 0,004 м

7. Р = 3 атм = 19,806710⁴ = 29,4210⁴ Па

8. Q = 0,3 л/с= 0,310^-3 м³/с

9. = 800 кг/м³

Найти: р-? ;

Решение

Скорость движения воды на 1 участке:

Число Рейнольдса при движении воды на участке 1:

,

следовательно движение турбулентное.

Толщина ламинарной пленки:

, где

Так как ламинарная пленка покрывает выступы шероховатости, труба является гидравлически гладкой.

Расчет коэффициента гидравлического трения ведем для зоны 2 по формуле Блазиуса.

Потеря давления по длине трубы участка 1:

Потери напора на трение по длине трубы участка 1 до крана:

Местные потери напора (кран):

, где

коэффициент местной потери на трение

Потери напора на трение по длине трубы участка 1 после крана:

Местные потери на трение (вход в трубопровод)

, где

коэффициент местной потери на трение

Скорость движения воды на 2 участке:

Число Рейнольдса при движении воды на участке 2:

,

следовательно, движение турбулентное.

Толщина ламинарной пленки:

, где

Так как ламинарная пленка покрывает выступы шероховатости, труба является гидравлически гладкой.

Расчет коэффициента гидравлического трения ведем для зоны 2 по формуле Блазиуса.

Потеря давления по длине трубы участка 2:

Потери напора на трение по длине трубы участка 2 до крана:

Местные потери напора (внезапное расширение трубы):

, где

коэффициент местной потери на трение

Скорость движения воды на 3 участке:

Число Рейнольдса при движении воды на участке 3:

,

следовательно, движение турбулентное.

Толщина ламинарной пленки:

, где

Так как ламинарная пленка покрывает выступы шероховатости, труба является гидравлически гладкой.

Расчет коэффициента гидравлического трения ведем для зоны 3 по формуле Блазиуса.

Потеря давления по длине трубы участка 3:

Потери напора на трение по длине трубы участка 3 до крана:

Местные потери напора (внезапное расширение трубы):

, где

коэффициент местной потери на трение

Потеря напора по длине трубопровода:

= 3,63м

Потеря давления по длине трубопровода:

Ответ:

1-2 Местное сопротивление- вход в трубопровод;

2-3 Потери на трение- линейные потери;

3-4 Местное сопротивление- потери в кране;

4-5 Потери на трение- линейные потери;

5-6 Местное сопротивление- внезапное расширение трубопровода;

6-7 Потери на трение- линейные потери;

7-8 Местное сопротивление- внезапное сужение трубопровода;

8-9 Потери на трение- линейные потери.