Идельчик И.Е. - Справочник по гидравлическим сопротивлениям (1067427), страница 12
Текст из файла (страница 12)
34, а). Пры некоторых (екритическнхз) значениях ~ прыток воздуха в закрытое пространство трубы почхи прекращается, а струя в виде двух вихревых жгутов уходит целиком в противоположный конец трубы (Рис. 3-6, б). 24. Такое течеыые струи обусловливает не только повышенное сопротивление бокового входа, но ы дает слож.ную зависимость коэф- фициента сопротивления ~ от отжипеиыя ялощадей ~. Каждая кривая ~= ~Й, соответ- ствукицая данному значению Ь/йе, в сравви- тельно узком интервале ~ резко снижается, доходит до определенного минимума и затеи опять начинает идти вверх (рис. 3-7) Резкое паденые ~ соответствует екритическому» зна- чению ~, нри котором происходит описанная выше перестройка потока после входа в трубу.
25. Вход потока в трубу через два боковых отверстия, расположенных один против дру- гого, согласно опытам автора, повышает сопротивление входа в тем большей степени, чем больше ~. 26. Вход через боковые отверстия приме- няется часто в веыт:иляционыых шахтах прямоугольного сечения.
Для предохране- ния от попадания осадков отверстия снаб- жаются жалюзи йыыми решетками. КозФ- фнциент сопротивления таких шахт зависит также не только от относительной площади отверсты н, но и от нх взаимного располо жения. На диаграммах 3-17 и 3-18 приведены коэффициенты сопротивления приточнмх шахт с боковымн отверстиями, по-разному расположеннымн одно относительно другого. При этом значении ~ даны для отверстий как с неподвижнымн жалюзийыымы Решетками так ы без них, 3-2. Диаграммы ковффициентов сопротивления Диаграмма И Вход н прямую трубу постоянного поперечного сечения; йе = во0г/ч .
Ю'!3-6, 3-8! 1) Вход в трубу, заделанную в стенку на конечном расстоянии (6/Р„~ 0,5). 2) Вход в трубу. заделанную заподлицо в стенку (6Ю = О). 3) Вход в трубу, удаленную от стенки (6~Р = О,э). Рг = 4РЮIПФ 1) и 2) ~ Ьр / —,~ см. кривую ( = 1 (б~/Р ) 2 ири заданных ЫР . 3) Г = Ьр — о см. кривую !"„( (ЬДРг) 2 при 6ЛЭ Ръ О 5 Значения " 0.002 ~ 0.005 ~ а,о!о ~ (!,о О о,обо ~ о.1оо ~ о 200 ~ о,эоо ~ о Боо 0 0,004 0.008 0,012 0,0!6 0,0'О 0,024 0,030 0,04 0 О,аба 0,50 0,50 0,50 О,БО О.БО 0.50 0,50 0.50 0.50 О -0 0.50 0,57 0,54 О,БЗ О,Б: 0,5! 0,51 О,БО Ь,БО (',5 О О.БО О,БО о,63 0,58 0.55 О 53 0,51 0,51 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,68 0,63 0,58 ОД5 0,53 0.52 о 5! 0,5! 0.51 й,ба 0,50 0,73 0.67 0,62 0,58 0,55 0,53 0.52 0,52 0,5! 0.50 0,50 0,80 0,74 0,68 0.63 0,58 0,55 0,53 О.
52 0,51 0,50 О,БО 0,86 0,80 0.74 0,68 0,64 0,60 0,58 0.54 0,51 0,50 0.50 0,92 0,86 0,81 0,75 0,70 0,66 0,62 0„57 0,52 0,50 О.БО 0,97 0,90 0,85' 0,79 0,74 0.69 0,65 0.59 0,52 0.50 0.50 1,00 0„94 0,88 0,83. 0,77 0,72 0,68 0,61 0.54 0,50 0.50 1.00 0,94 0,88 0,83 0,77 0,72 0,68 0.61 0 54 0.50 0,50 в в в ° в * ° 1 ° ° ° А в Ь в в в! $ в в 1 а $ ° Ф ° $ в1 ° в ° в в а а в а ° в / ° у в а ! а в а в в 'в 4, В ° в ° в в ' в в ° 1 ° ° а !а а в ! а Ф ° а а ° ° а °: а ° а ! а ° ° ° а Ю ! ! 1 $ ° 1 1 ° 4! 1; $1 4 ° 4 1 ! ° 1' ' ! 1 1 1 $1 ° ! 1 1 $ ! $ ! ° ! 1 1 а а ° ° аа 1 $ 1 1 1 3 4 а 1 3 1 ! $ ° 1 ° 1 $ $1 $ 1 $ $1 3 1 $ $ $ ° ° ° ! ' В 4 ! а ! аУ $ ! 3, $ ° ° ! а 1 са ! 1 $ ! Значения ~ нрн Чи 2.6 (см.
график в) 1,5 1.О 05 2,0 О 1,68 ЗО 1,00 1,00 1,46 45 0.88 1,З5 1,6О 1.7 1,02 6О О,60 0,75 90 о 45 0.87 0,85 — 0,13 010 120 0,60 — 0.20 — 0,23 — О.зо 15 О 1.'ОΠ— 1,30 — 2,00 — О,ОО 0,15 Значения ~ при 1/а = б,о (см. графин г) 2,5 1,5 1.0 0,5 0 4,12 3.30 4,85 4,18 3,08 2,47 1,72 0.90 2,10 1,78 0.45 0,60 1,88 — 0.80 — 0,1Π— 0,35 — 0,23 0.80 0.12 — 0,45 — 0,88 — 0,53 1,20 0,12 Вход в т уб п р -у аа)1елаииую заподлицо в стенку, при наличии прохоМа1его потока ~1е .> 01; ре = г) Р' — 104 ~3-14 2.78 З,З 2,30 2.7 КОЛЛЕКТОР, ОЧЕРЧЕННЫЙ Щ~ ин8Е К~Ура, ЩЕН Йе = а Офрф~ 104 ~3.6, ..8~ Без торцовой стенки д~р ~ см, кривые а, б н в в завнсимосжн ое гЮ РМо 2 У С торцовой стенкой Значения ~ 0,16 ~~0,20 0,03 0,01 0,02 0,08 О.
12 0,05 0,06 0,06 0,03 0,87 0,74 0,20 0,10 0,40 0,32 0,51 1,0 0,61 О,О6 О,ОЗ 0,18 0.10 0,27 0,22 0,39 0,65 0,49 0,32 1,0 0,06 .0.03 0,15 0,09 0,22 0,20 0,43 0.36 0,31 Характеристика коллектора а) без стенки неточеный б) без стенки точеный в) с торцовой стенкой неточеный ска 4Р'в По Условия входа Схема 0,55 0 55 0.50 Вхо п и ды нРи Различной заделке нРи~щой '~ ~6 в о толщина входной кромки о, = 0,03 — '- 0,04аа, йе = ввааИ: ' 10а 33-6, 3-81 Вход с торцовой стенкой, установленной с одной стороны трубы (канала) Вход с торцовыми стенками, установленными с двух противоположных сторон трубы (канала) Вход с торцовыми стенками, установленными с двух сме-кны х сторон трубы (канала) Вход с торцовыми стенками, установленными с трех сторон трубы (канала) Вход с торцовымн стенками, установленными с четырех сторон трубы (канала) Коэффициент сопротив ленни .
В.В 1 ' 1 В 1 !в и! ! В ° а <ь В ! 1 ,В, $1 ° $ ° ' ° 1 1 ! < ! « « « « ° $1 1 В ° ° 1 ' ° В ° $ ° ° ° ° 1 ! ° ' ° 1 ' ° В ° В ° 1 $ Ю ' В ° '$ ° 1 1 ° В 1 ° ° ° 1 1 ° 1 .. В ° 1 ! В В . ° . ° . ° и ° ° ° $ ° Ю < 11 ! ! ! ! < ! ° ° Э ° Ф 1 1 1 в в в Ф е $.
' ' ° В 9, у -1 ° ° 4 6 1 1 $ 1 $ ! ! $ в а 1 '6 Ф $ $;1 $ е $ ! Ф 1 , , ИИИИ ;;иап дддддд ',6ВИИИ: щ~щ~щ~у ,;инп ~~~~~ , ИНИ удд~ай у ~ у, / ~; /' ', ° ° ', ИИ % ВФВ>И ~ЙЙ .И 1 У ~ У ~ / /~ У /' ф Ф 'т т ,т — втв .
7 втв втв Пвтв В Коэффициент со нротивлеиия Характеристика иийби~ решетки 1 Р®о Ью/— 0,5+. ~~ — Ф~+ (~ — Й+ ~ — 1 Х ==~о'+1~ — ~ — ' И 1*' „де т ~(1!ср Х =7(йе и д =ЬИг1 см. диаграммы 2-2 — 2-6; ~в '0,5+ +11 -71-+т<1 — а г (Г Утолщение края от- верстий ~14 ф8 ФР ~~ РО МФг 1/Иг ! О ! 0,2 ! 0,4 ! 0,6 ! 0,8 ! «,З5 1,22 ! 1,10 ! 0,84'! 0,42 1фг !, 1то ! 1,2 ! 1,6 ! 2,0 ! 2,4 'с ! 0,24 ! 0,16 ! 0,07 ! 0,02! О ~ =(1+ $/~' — 7)' —, где ~'=7 И~г) Срезанные края от- верстий дУ Р ая арг Дуг Цдг 1у~, ! о,о1 ! о,о2 ! о,оэ ! о,о4 О 46 ! 0 42 ! О 38 ! О 35 0,06 О,ОЗ ! 0,12 О,16 о,29 ! о,23 ! о.16 ! о,1з г — (1 + ~/ ~' — ~)' —, где ~' = ~ (Ч1г) 7'' увы Р4 в втт ввт Скруг,пениие края от- верстий Ю 4РФ РР8 4~2 ~Ф Р/д~ фг ! О !001!002! 003! 004! 005 0,50! 0,44! 0,37 ! 0.31! От26! От22 Г~~ 0,06 ! 0,08 0,12 ! 0,16 ! О 20 0,19 ! 0,15 ! 0,09 ! 0.06 !.
0.02 110 ~"'% в 11Ряму1о тРубу через щамбу мдв Решет„у е Рвздвчяв1,И ФОРйайй краев отверстиц ре = 121отад у.о~ 1О4 р-б,: 3 щ ~в~Ш в првмую триб к -У Оглохло сечения через первое' боковое отверстие; 17е — ~ > Значения ~,(график б1 Кривая ДиагРамма 3-16 0,1 О,З 0.4 0.7 0.9 1,0 1Д .1Л 1,3 0 1 Кривая 2 Л 4 Б 6 0,13 0,26 0,38 0,48 0,62 0.7.- , 3 0,26 0,38 0,48 0,62 0,7 335 305 280 260 235 230 5.40 4,20 4.00 4,85 85,0 85,0 79,0 75,0 61,0 63.0 3,40 . 3,30 2,95 42,2 38,3 36,3 32.5 30,2 3,80 2,82 2,50 22,5 23,2 22,0 20,0 ;18.4 2,50 2.22 15,6 16,0 15,2 13,8 12,8 2,30 11,6 11,7 11,3 10,2 9,40 9.30 8,80 8,00 7'.35 1,5 ~ 2,05 6,40 6,85 6,50 5.95 1,56 ДнагрэМма 3-18 ~яхты (приточные1 в е) круглого. сечения; прямые; Ке = в~В /д7 104 ~3.191 Характеристика шахтн Схема коэффициент сопротивлении С плоским экраном С рассеяной ~ = зр ~ — см.
кривые ~ = ~ ~— ( ь Ро С зонтом и острой входной кромкой С зонтом , и утолщенной входной кромкой г) С зонтом и с рассенкой РГ Ю Ю И Р6 Р С диффузором и с зонтом Значения ~ Схема 0,3 0,4 0,1 1,0 а 6 в г д 2,63 2,13 2,90 1,32 4,40 48,0 1,83 1,30 1,90 0,7? 2,15 6,40 1,53 0,95 1,59 0,60 1,78 2,?2 1,39 0,84 1,41 0,48 1,58 1,73 1,31 0.75 1,33 0,41 1,35 1,47 1,19 0„70 1,25 О,ЗО 1,23 1,26 1,15 0,65 1,15 0,29 1,13 ' 1,16 1,08 0,63 1,10 0,28 1,10 1,07 1,07 0,60 1,07 0,25 1,06 1,06 1,06 0,60 1,06 0,25 1,66 1,06 1,06 0,60. 1,06 6,25 е е~: в ° в 1 ! з: в ° я Ф э > ° ° $ .
- ° Ф ° °, В $ ,уи~и~ ИИИИ ' ~~~~ам~~~~ ~~~~ЮЯ~~~~ ВЯИИИВЯИ рг 1 1 ° $Ф с1 где Р~о у 1 4 + — — —- ио Зл "РАЗЛ ВЛ Ч ЕтВ Ерт Ы й 4-1. Пояснения и практические рекомендации 1. При внезапном расширении поперечного сечения трубы (канала) возникают так называемые потери на «удар». Коэффициент местного сопротивления удара в случае равномерного распределения скоростей по сечению узкого канала и турбулентного течения (йе = иоО~Й В> 104) зависит только от отношения площадей узкого и широкого сечений Ро~Р~ (степени расширения п = = Р /Ро) и вычисляется по формуле Борда— Карно "м = ~р/ (4-1) Суммарный коэффициент сопротивления участка с внезапным расширением ~ Р'й 1= М ( 2" = 1м+ 1 Р = 1м + — ''," ., (4-2) р М / 2 ~~а/О 2. В широком сечении при внезапном расширении образуется струя, отделенная от остальной среды поверхностью раздела, которая распадается и свертывается в мощные вихри (рис.
4-1). Длина участка 1о, на котором происходит вихреобразование, постепенное рассасывание вихрей и полное растекание потока по сечению„составляет примерно 8 — 12Во„(о „вЂ” гидравлический диаметр широкого сечения). Потери на удар при внезапном расширении связаны с указанным вихреобразованием на участке 1,. Рис. 4-1. Схема движения патока при внезапном расширении Течение с внезапным изменением величины скорОстй и перетекание потока через отверстия 1коэ4Яициенты сопротивления участков с внезапным расширением, внезапным сужением шайо, диаЯраьм, проемов и др.) 3. В реальных условиях распределение скоростей на участке перед внезапным расширением, как правило„не бывает равномерным.
Это обстоятельство существенно повьпцает потери по сравнению с вычисленными по формуле (4-1). Для подсчета коэффициента местного сопротивления удара в потоке с неравномерным распределением скоростей и при больших Ке следует применять обобщенную формулу, учитывающую зту неравномерность, если только известен закон распределения скоростей по сечению канала [4-12, 4-141, 1м=М( — = —.+~ —— ( рво 1 2М 2 и' а (4-3) Суммарный коэффициент сопротивления вычисляют по формуле, аналогичной выражению (4-2). В выражении (4-3): М = — ~ (э/ыо)о ИГ— 1 Ро коэффициент количества движения потока (коэффициент Буссинеска) на выходе из уз- 3 кого канала в широкий; И = — ~ — ~1Р Ро ц~о Ре — коэффициент кинетической энергии потока (коэффициент Кориолиса) в том же сечении.