Теплопередача и гидродинамическое сопротивление Кутателадзе С.С., страница 53

16.40. Поправочный множитель к коэффициенту сопротивления плавных поворотов, учитывающий влияние числа Ре Если при расчете по формулам (16.9.13) и (16.9.!4) сопротивление больше соответствующих значений, рассчитанных по (16.9,1!), то расчет ведется по этой формуле. //оворогы с направляющими листами и лолагкани (рис. 16.41). Сопротивление разделенного поворота считается равным сопротивлению внутренне. го поворота, образованного разделительными листами, т. е. ьэ определяется, как обычно, по рис. !637 для значений !т/Ь=)1„/51+0,5, а С определяется по рис.

16.38,б для Ь/Ьь Листы устанавливаются только при выравненном перед поворотом пото. ке. Увеличение сопротивления трения при установке листов не следует учитывать, по крайней мере, до )7/Ь= 1 при одном разделительном листе и до )7/Ь=0,7 при двух листах. Оптимальное количество направляющих листов выбирается согласно еле. дующим данным: л~/ь .

0 — 01 01 — 04 04 — 10 1 Количество листов.......,.... 3 — 4 2 ! 0 Лопатки (рис. 16,42) применяются для уменьшения сопротивления поворотов при !г',/Ь(0,25 и для выравнивания потока за поворотом. При округ. ленин кромок оба закругления, внутреннее и наружное, выполняются одним радиусом )7. Оптимальное число лопаток определяется из равенства Л,к, 2Ь/Г, (16.9.15) где ! — длина хорды лопатки; оптимальный размер !„,=!г)2. В менее ответственных установках, где яе предъявляются особые требования к равномерности распределения скоростей, число лопаток может быть сокращено до л...=1,3Ь/!. (16.9.! 6) Расстояния между лопатками изменяются по арифметической прогрессии, в которой при л=л,„, разность г(=а,/л; прн л=л„„, разность 0=2а,/л.

Т а б л и ц а 16.8. Коэффициент сопротивления поворота с лопатками, 1/Ь=0,25 Количество и тип попзтон г1Ь 0 45 0,40 0,40 0,40 0,23 0,15 0,11 0,35 0,25 0,32* 0,40» 0,3" 0,23» 0 0 0 0,10 0,18 0,18 0,20 0,25 0,25 Срезан внутренний угол 12 непрофнлнрованных 8 непрофилированных 7 профилированных 5 профилированных !3 профилированных !О профилированных (л=л,„,) 5 непрофилнрованных (1/Ь=.0,28) 3 профилированных (1/Ь=0,35) 5 профилированных 8 непрофилиронанных 7 непрофилированных 13 профилированных !О профилированных (л=л,„,) Срезаны оба угла длине плоскости среза О,ЗЗ Ь. Расстояние от внутренней кромки до первой лопатки а, при л=л,„, а1 = 0,94Ь/ (л+1); при л=л„„„ а, =0,71Ь/(л+1). 343 Для колен с расширенным сечением (Ьт>бз) в формулы для определения числа и размещения лопаток вместо величины Ь подставляется Т (Ь,з-)-ьзз) /2.

Коэффициенты сопротивления поворота на 90' без изменения площади се. чения с лопатками, установленными под оптимальным углом (45 — 48'), приведены в табл. 16.8. При !7»з/Ь>0,1 применение лопаток целесообразно только для выравнивания поля скоростей, так как выигрыш в сопротивлении невелик. При невыравиенном перед поворотом потоке расстановка лопаток в повороте определяется только экспериментальным путем. Поворот и лунках труб. Сопротивление пучка труб рассчитывается независимо от наличия поворота, н коэффициент местного сопротивления поворота принимается; при повороте на !80' э=2,0; при повороте на 90' ь= 1,О; при повороте на 45' 5=0,65.

Расчетная скорость потока определяется по «живому» (стесненному трубами) сечению. При изменении сечения газохода в начале и в конце поворота в пучке местное сопротивление поворота рассчитывается по среднеарифметическому значению начальной и конечной скоростей потока с теми же значениями коэффициентов ~. Поворот в пучке на 180' рассчитывается по среднеарифметическому значению трех скоростей — в начале, середине и конце поворота.

Тройники (рис. !6.43). Для несимметричных тройников (см. рис. 16.43,а, б) расчетные рекомендации имеются по двум типовым конструк- Рис. 16.4!. Схема плавного поворота с на- правляющими листами Рис. 16.42. Схема расстановки лопаток при повороте потока; а, б — профивироваиные и непрофииированиые лопатки Рис. !6.43. Схемы тройников: а, в — раздающие (приточные); б, г — собирающие (вытижные) циам: 1) Р,=рс и 2) Ре+Р,=Р,.

Ниже приводятся расчетные графики только для конструкции первого типа. Коэффициенты сопротивления для потока, проходящего с поворотом (бо. кового ответвления), и для потока, проходящего напрямик (прохода), приведенные на графиках, отвесены к сноростям потока в сборном канале; они соответственно обозначаются ье в и ьс а. Все коэффициенты сопротивления тройников даются в зависимости от отношения площадей сечений бокового ответвления и проходного канала Бэ/гч и отношения расходов жидкости по боковому ответвлению и суммарного (в сборном рукаве) ЯаЯ . Коэффициенты сопротивления собирающих тройников с углами ответвле. ния 90, 60, 45 и 30' приведены на рис. 16.44, а коэффициенты сопротивления боковых ответвлений раздающих тройников на рис.

16.45. Значения коэффициента сопротивления прохода для раздающих тройников со всеми углами ответвления а=15 90' в зависимости от отношения скоростей потоков в проходном канале и в сборном рукаве показаны на чсп Б,Б О,Б Ф,Б ОБ О,2 3,7 2,4 5Б ОБ а) О аг Оо ОБ ОБ/дс чсл О -О,Б -тг Р 4,О -гБ -г,О 5Б -2,4 ОБ Рис. 16.44,а, Б 345 О О,2 Ога О,В Об/О чсв 4,о в,г 2,4 го ов -о,в О Ог О4 ао ах/О 4'с и а 4,О 2,» о,в оп ~ дп'~ и„д; Г) ов, ев -а,в Рис.

16.44. Коэффициенты сопротивления бокового ответвления а, е и прохода в,., собирающего тройника при разных углах ответвления: а — ЗО', а — ЕО', а-4З", е-Зо' 346 рис. !6.46, кривая 1. В этом случае ноэффициент сопротивления не зависит от отношения сечения каналов.

На этом же рисунке приведены значения ко. эффициента сопротивления прохода для раздающих тройников другой кон- струкции — при г~=Гч+ре — кривые 2 и 3. О,1 Пг Р,.тО,Е ПУЛЛ Л,1 ~7з/дс О Р1 14г аз ае ЛУ 14ка,г Цз1117, чсз 1д 14 гг рг а,г лу цч оу акфугчзта/рс а а,1 о,гоу перуано,г ~з1'7с г) ™ Рис. 16.45. Коэффициенты сопротивления бокового ответвления раздающего тройника при разных углах ответвления: а — эс", б — ео", в — 45', г — зо' Закругление кромок ответвлений или незначительное расширение входных сечений заметно уменьшает коэффициенты сопротивления тройников— см.

[7.31. При расчете сопротивления симметричных тройников нх условно разделяют на два самостоятельных поворота, причем сечение общего канала принимается разделенным продольной перегородкой пропорционально расходам через каждый из рукавов. Сопротивление тройника по каждому из потоков рассчитывается как для соответствующего резкого поворота. 347 с с.л гг В о,в ос ~с О,4 О Ое ОВ Гг ип/ис Рис.

!6.46. Коэффициенты сопротивления прохода раздающих тройников: ! — гл+г„>г;, г„=г;, и <а<иг; г, з — г,+г„=г,; г — и'<а<ее', з — а=во' 16.10. СОПРОТИВЛЕНИЕ НРИ ВНЕШНЕМ ОБТЕКАНИИ НЕКОТОРЫХ ТЕЛ Сопротивление тела обтекающему потоку (лобовое сопротивление) вызы. еается разностью давлений по обе стороны тела (по потоку) и напряжениями трения. Расчет силы лобового сопротивления ведется по формуле Р=сГ()ээр/2, (!6.10.1) где с — коэффициент лобового сопротивления тела; Р— площадь проекции тела на плоскость, поперечную движению; (гл — скорость набегающего потока.

Падение давления потопа, обтекающего тело, определяется по формуле (16.9.5), в которую также подставляется скорость набегающего потока. Коэффициент сопротивления в формуле (16.9.5) Р ! Рэ (! Е!Рэ) (16.10.2) где гл — площадь сечения канала, в который помещено обтекаемое тело. В общем случае с=!(Ке). Если влияние трения мало, то зависимость сопро.

тивления от числа Ке практически отсутствует и коэффициент сопротивления определяется только формой тела. 348 Та блица 16.9. Козффициенты лобового сопротивления для различных тел ! Схема пе с '.Параметр Название Плоскопараллельное обитекиние (тело с концов ограничено стенкалис канала) !. Круговой цилиндр Оа Проволока 5 1Оь 2 1Ое Р!г= =-0,0333 0,78 0,66 3. Клинообразная , пластинка 5. 1Оа 2 1Оа 0,53 0,46 4. Профили различ ной толщины 0,193 1.!Ое 0,096 0,080 349 2. Пластинка с краями, закругленными по дуге окружности >5 1Оа 0,3 — 0,4 <2 10ь 1,2 1,! РзП= = 0,04!7 Р !г= =0,025 Р71= = 0„053 0,125 О,!97 Продолжение табл, 16.9 Параметр Схема Название 0,3 — 0,4 3 10а— — !Ое 5.

Профилироваинав проволока П/1=0,5 0,33 )5 !Ое 0,2 О,! и, — т !е т Пространственное обтекание (тело не соприкасается со стенками канала) 7. Удлиненный эл- липсоид О//=5/9 )10а 0,05 — О,! 8. Сплющенный эл- липсоид <4 5 10а >5,5 !Ое П/1=4/3 0,6 9. Две круглые пластины друг за другом 1,16 6. Профилированиаи стальиаи труба (каплеобразный профиль) -Ы 0,93 0,85 1,11 1,63 1/О= 0 1,0 1,5 2,0 3,0 Продолжение гибл, 16.9 Название Схема Параметр 8,8.10е 5 10а 0,34 1,42 60е а=30' 2,7 !Оа 0,6! 0,35 10. Круговой цилиндр, обтекаемый параллельно образующей 1!.

Круговой цилиндр, обтекаемый перпендикулярно об- разующей 12. Прямоугольник поперек потока 13. Полушар (без ограничиваоацей плоскости) 14. Конус (с плоскостью основания) Ф' ' $Р па .й-' $ м 0,91 0,85 0,87 0,99 0,63 0,68 0,74 0,82 0,98 1,20 1,!6 1,16 1,!9 1,29 1,40 2,0! !/0=1,0 2 4 7 1/0= 1,0 5,0 1 10,0 40 ну!=1,0 2,0 4,0 10,0 18,0 Выпук. лый Вогну- тый Йе с 80 20 5 2 15 24 56' 115 При числах Ке<0,5 имеет место зависимость с=20 4Ке ' (16,10.3) д Зависимость коэффициента лобового сопротивления от Ке для обтекаемого перпендикулярно образующей круглого цилиндра практически бесконечной длины (Ь/У)100) или ограниченного с обоих концов параллельными стенками имеет вцц Йе =УэУ/ч с 0,1 1 1О 10з 10з 10а !Оэ 10з ' 58 10 2,6 1,45 0,98 1,!2 1,23 0,35 Для очень малых чисел Ке справедлив закон Ламба с=8п/Ве(2 — !п Ке). (16.10.4) Коэффициент сопротивления обтекаемого нерпеидикулврно образующей цилиндра с 5/0=5 определяется по данным, приведенным ниже: 10з !О ,!О !О 0,67 0,73 0,75 0,37 йе с .