Гидравлика и гидропневмопривод Никитин 2 (1067420), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Потери удельной энергии завнсвз ог скорости движения жгздкосзн, форыы климе потоке н т. и. Прн рассмотренна щюцессов в потоке реальной жнлкоспз прнннмв1от следувпжс попущение: е пределах поперечного сечении спровадив основной мкаи гзцзроствзики - гндростетичссьнй нвцор во всех тачквт в прслслт ссчсннл одинаков для всех точек сечения, т. е.
+ — -- са1ззь Р Рй Длв ввклнтнчссиого определении лазарь энсрпзн необходимо знть раслрсдслсние исзззнпых сьорасый по сечению цатокв, что известно только Юзл просгейцвзх сл)чвсв движение. Поэтому в бальаннотое случаев потри энергии пркхолнпм опредечкть ив основании экснсрнмснзвльных дмшыт. Полный навар е сгчеини патако реальной зииднасизм Мо~ззвость нотою — полнел ысрпзк, которув проносгп поык чорсз сечение е сззнн|зззу времени. Мощность элементарной струйки рь юеозазгй жидкости ПУ=Нй)-- ~=Ньрйй=.
з-: — е — ~рдийб. 'ат) . ) р из ) йй Мощность нацлга ровна влгсбравческой сумме мощносый элемеитврвых струек, тоглв с учетом принятого лову и гения Поскольку ) зги = ь) Ч, 1. Овдряаюкя 1» 1 ьв а»А«ю»я««кс и оАявчв»и»к»мког»»»«« м=.риаз«- Р ~Д«~ — ~)»А Ж. г»«е и = )ц»А)5,1() «7) - бсзРвзмсРный ко»ффнпнснт, » ппывмо- 3 шнй норавномсрнос распрелгпение скоростей по сечению потока;и — число, поквзывающсо, во сколько рщ кинетическая энерпш, опрслслешша по действительной эпюре скоростей, больп»е квнщп «есной энергии того жс потока, опрсдсвенной прп равномерном распределении скоростей.
Коэффнпнент а в больп»листве случаев можно определить только ог»ыг»пям путча». Теоретически его мо:кно вычислин, лишь лля некоторых состояний ге юшы жидкости. Олнако в любом случае и»). Таким образом, полный напор в сечении потока реш»ьной жидкости отличае гол от полного напора в сечении нлешьной жидкости наличием у скоростного напора безразмерного ко»ффнпнента а, учптывающсго распрсдслоннс скоростей по сечению потока.
уравнение йернуллв для иовюкв реальной игвякости. »'Шя у «аства потока, щккючениого между лвумв сеченнюш (1-1 п 2 — 2) реальной жидкости, уравнение баланса мопшостей имеет внд Ж» -.. № + МА Рюделив каждый июн уравнения баланса зиергвй на рб() по »учим 11, =11 +)) Согласно формуле»нш расчета расхода через срединно скорость, С)--Р5, из выражения, определяющего мощи«щгь потока д» = - 1)бр(), по»чю«иь« соотношение. ог»рсдшАяющее удельнуго энергию шпока жидкости (напор): )»А»АЖ р ) )гег» Р» ) Р 1»'=-зь — ~ —.)в гб=з« вЂ” ' 3 — =-г«.— ",и —, рл Сэу ) б '' -".' р д э». где 11А .-- 1«»1(Рд()) .
УДевьная энерп»я потока жидкости в сечении 1-1; 11» =. 1А»1»(руЭ) — удслышя энергия потока жидкости в се юннн 2-2; 11А„=МА„»»(рд0)- потери улсльной энергии потока жилкостн на участке между сечениями 1-1 н 2-». Если удельную энергию в каждом сечении потока выразить с учетом иеравноысрпого рвспреде»юнна скоростей по сечению потока, то полученное уранвение примет инл уравнения Бернулли; рА УА и 1»гз :, + — +и,— =; Я вЂ” "-.АП,— " "«-Л, рл»ч " рл 2л Прн усновпи, что р*, я рт, двшкение называн»т напорныы, т, с, Вс ь ножен польем «»стою вдоль по течению, э» > гп Таюю течение иабюодастса в за»попых руслщ без свободной поверхносп«, в»рубопроволах посюянного сечен»»я и прн полном нх зщюлнении жиш«ост.ю, давление вдоль потока псременно. Если прн р, " и, .= и— = с«юаг наб»»»о»таегся безнаАюрное шшжевне жидкости, то т, =.
=.-. +11 „. Согласно этому уравнению, безнапорное лвиженис— течение пщока со свободной поверлностък» в каналах с частичным пк заполнением, давление в кажлом сечении потока постоянное (атмосферное). На рис. 2 4 построена диаграмма изменения полного напора и его составллюшил (геометрическая интерпретщшя чясноа урввненнл Бернулли) двя участка усгановившсгосв дщока реальной жид- ОА«'(»П ЫВ ААААА»а пп ИВ МА» МА« АИЮП о г о Рвс, 2.4, изменение напоров вдоль у мс» ка потока рсвяыюй жидкое ш Ч Б. Б»г((мог»ха Гл Д К»яанам»аа» дмщмм» жидаогм» 23, Гидрапличгскнс иотарп „Бг Лр й=",— = —, 2д Рй зз Согласно эксперимегпсльным исследованиям, попри удсггьнай' тнсргии зависят го формы, разыгран, игсрохов~пости поверхности станок канала, скорости гсчсния н аязкоспг жидкости, на практн.
моки ие шеисят от щлкчеяия. Во многих случаях гидравличсскис погори вьБра>кают я долях скорост1юго напора, т. а, они прапор. пнональны квалрщу скорости жидкости и выражаются формулой ВсйсбахаБ гдс л, бшразыарньш коэффБщиснг сшйютиалення„разный отношению лотсрь напора к шгоростпому напору аотока; Б'- ародняя скорость потока жидкости в канала, пазыаасмом тр>бонди»одом. Погори удельной энергии подрзлдслшот иа даа вида: потарн лнаргнн на постных гнлраялнчсскнх сопропшлсннях н погори эасргни натрсннс по штина Брубопровола. Мсстныс погори энсрпш люуслашгсггы нзмаисиисм г|апрашгспия потогш, формы н рюмероа канвюа, на(луп!синям нармалькай конфшураиии потока. т.
с. дсформац~ай потока. За норлальную конфигурацию потока принимыог коифшуршшю потока на прямолннсгшюм участка трубопровода на расглояннях, допито гно кости. Лнння полного напора сэрагггся путам шклсдоаашльного нышпаиня потсрь, нарастшогцих адолъ потокз, нз распонагасмого таира БХ» Пьазомстричсская липлш, показывающая нзмаианис гид(юстатэгчсского напора адоль участка потока, строится пушм вычитания скоростного напора а каждом ссчсиин из полного нааора потока. Пьсзометричсскнй яапор н любом сечении патока заннсиз от полюжонкя центра ссчсния (ннвслирьшя линия) относительно плоскос пг сравнения.
Тщг как погори улсльной энергии потока жилкостп на участке мсжду ссчаннями !-! н 2-2 нарашают алоль потока, то линия энсргни а этом случае обязательна нисходящая. Если для струнил ндсальной жидкости уравнение Ьсрнуллн описывает закон сохрансння механической энсргин, то для потока рсальной жгллкоагн опо яалястся уравнсннсм баашса:шаргий (с учстом позорь). удаланиых от местного соггратналания. Слсдоаатсльно, ясааозможные ахали в трубопровод, плавные н янсзапныа расширения и сужсния трубопронола, понорозы, аснпши, юлианы прсдстаалякп собой ысстиыс гнлранл~ческис сопротиалсиия. При протсканян жидкости чсрез мастиыс сопрапшлсння скорость жидкости изменясгся, появляются так наЗЫваемые поверхности раздала, яаляюпБнася Пэашщамн объемов ягндкосгн, участвующих а ра"шичных данжсниях.
Поасрхностн раздела весьма нсустайчиаы. Часпщы жидкости, образуя этн паясрхности, быстра сасрБЫажотся в вихри. Всладспшс вязкости и дсформапин жидкостей лаижсинс пнх аихрся затухаст, а их энсрпБя преобразуется нообратимым обрюом н тсплоаую. Эти !готорн зне(лгии обусловлены местными гндраалнчсскнмн сапрогзлшгснлгями. При опрслслснни потерь на мсспгых сопропшлсииях по формуле Всйсбаха используют среднюю скорость жидкости в Брубопроаодс. а котором имссгся мссгнос сопропшлснис.
Если жа диаметр труоопрояола. а слсдоюпсльно, и скорость потока мс~шютея по длина, 'го ла расчсгнукл скорость удобнсо принимать ббльшую ил акаро гюн, ъ с. око роси, соотвстс гвуклщую мсгьшем» лнамстру. Каждая постная гидраалкческос сопрогиалснпс характсрлгзулчся слоны коэффицнснтом сонротиалсння ~',»», кг)торБ»Б( но мнопп сяучаях прнблпжснно можно считать постоянньш для данной формы и ргпмсроя местного гндравлнчсского сопра пБалсння Согласно зкспарлгмс~ггальнылг игл»захава!Бием, ам|и поток жнл- М, коса пролодггг чарлз ншкшько мсспгых иэпрогиялывн. пол,гсдояателыю расположснпых на трубопровода на рассюяннях, прсвышаюших длину ншшшгя, а значит, нс яоздсйствующих друг на лру Бя, обпатс гнггсргг напора можно определить суммиронаиисы потерь иа отдсльньп местных соэпротншгенгих; Бь„.=ХС,Уз~2(п если амшкные сопротналсння раслоложогБы на расстоянигБ, мсныпам Шнлньг влияния, мсгад суммирования позорь примсвпь нельзя.
В пом случас следусз прилить два смежных сопротинлания за одно Ь к зксперямсипшьно опрслелить погори напора, а слсдовпсльно, и суммарный козффнцнсит сопротивления )(ля некоторых мсстных гидрааличаских сопропвчсний пгыу чаны эмпирические заяисимости, соатаялены таблнпы эксосрнэ,, - мантальных эначаипй, которыя содержатся а спрамлчгБнках по ~зглгравличсскпм сопротналанням Ч (, Гид амико ! з 2. Кииеио игэии г дииатми илидиомии Потери энергии на трение (поп7и ио дание каназа) возннкакц в арямых трубах гюстошшош сечения (рамюмерное те юние) н нзменякися щюооршюнально линна канала, Этот вид аошрь обусловлен внутренним треииелз в жидкости и трением о стоики канала: )ь =б 'з 2д Здесь коэффнциеш фм сззаротззвяе~агя треншо удобно вырюнть через А и г! - ллину и диалюгр канаев соответственно.
Если гэа участке крушой грубы единичной длины (:: г! зо, обозначая коэффициевт соаротнваеиия через )., а коэффицнс!гг сопротивления лля трубы с относитеаьной длиной Хй/ зарез лиг = 2(уг(, аояучаем г(иг(зэ(итуДорьта !. К" ! =й — —, г! 2д* или Е р(" др =д- —, а д тле д -. безрюмериьй козффициюгг ншерь иа трение, т. е. коэффициент гидравлического трения. В цшом трубоароаад малюю аредсшвнэь как соволуаиость общего числа разнообрюиых гнлраюишеских соаротнвлсэшд: трубопровод может состоять вз участков с разаичиыми диаметрами, на нем слюнтированы различные усзройсзэм и др. Прн оаредедении суммарных цотерь улельной энергии, по необходимо лля гилравинческих расчетов, исходят из так называемого нринаиаа наложения потерь, т.
е, исклгачают юаимное влияние пэлравличесюзх соиропгваений. Суть нриициаа заключается в том, *гю нолиая лагеря удельной энергии оаредеяжпся алгебраической суммой потерь, «ыэванных каждыы сонротивлением в отдельности. Конечно, yрн нсаальзованни этого мшоча оцрелешния сушаарныл потерь и некоторых случаях могут возиикап ишрешностн, иооКОЛьяу каждое местное глэдраю~нчлээкое соиротнюи:иие соэЛает соответствующее возмущение в потоке на смежных с ним учасэ ках и тем самым изменяет действительное сопротивление них учжгков.
На это слслует обращать внимание ори ароаслении .эксаернментвльнога оиредшенггя иошрь улеяьнод энергии и коэффицие»тав гил(мвяическнх пзи)ютивленнЛ. Замеры оа)жмет(юв аошков следует проводить на арамых участкал трубопровода ллинои .' ( Одно и после нсследуелгого местного соарозивяеиия. 2.4. Гндрадннамичееггое иодабне Опюаы гиеирии гидродииамичиского иедибгаь Двюкеиие аоэака реальгзых жидкостед характеризуешься разнообрюкыми явлениями н щюцессами, иа ловеденне которых влияют лшогис факторы. Первая зада м арн изучении движения лотока связана с шбо(юм факторов, яваюощихся определяющими для рассматриваемого цроцесса. Следуюаыя зила ю . усшновлонне зависимости изучаемой величины от сиьчсмы отобранных факторов.
Ээн задачи зюз- "з',; аолкет рюцать так называомая теории пгдродннаьашеского аолобвя. т. е. аолобвя ишаков несжимаемой жшзкосги, в пэаокуаиости с лгеголами теории рюмериошей. ()сдобными называююя явления, лля кошрых цо известным характеристикам одного явления в результате аростого пересчета можно полу апь аналоггигиьзе харакгерисп~кгэ другого. Такам образом, теория гилролинамичсского аолобия изучает условия и ирнтернн надобна аашков жилкасзн а разных устройсшах Усшиовиаашеся истоки называют аодобными, сслн надобны их геомегрическне границы и иода одиоимешшх пзлролннамичеоких величии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
