Идельчик И.Е. - Справочник по гидравлическим сопротивлениям (1067427), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Течение в таких диффузорах значительно сложнее, чем в прямоосных диффузорах, и является синтезом: а) течения в прямоосном диффузоре и б) течения в изогнутом канале постоянного сечения. Последнее сопровождается вторичными токами„связанными с неравномерностью поля скоростей и давлений в направлении, перпендикулярном к плоскости изгиба, и наличием пограничных слоев у стенок канала (см. раздел 6). Эти факторы обусловливают более ранний отрыв потока и вызывают потери давления, отличные от потерь в прямоосных диффузорах. На величину сопротивления кривоосного диффузора, помимо параметров, указанных в п. 10, оказывают влияние угол изогнутости оси р и относительный радиус кривизны оси ФП, (г/Ьо).
74. Коэффициенты внутреннего сопротивления ~,н плоских кривоосных диффузоров постоянной длины (/ /Ьо = 8,3), наиболее часто встречающихся в многоступенчатых насосах, даны на диаграмме 5-20 в зависимости от угла расширения о.Р для четырех значений относительного радиуса изгиба внутренней боковой стенки диффузора: г/Ь = оо; 22,5; 11,6 и 7,5. Эти данные получены Полоцким ~5-53, 5-541 при установке диффузоров непосредственно за плавным входным коллектором, т, е. при 1 /Ьо = О.
Под углом расширения кривоосного диффузора понимается угол, составленный боковыми стенками прямоосного диффузора, полученного распрямленнем кривоосного диффузора. 75. Коэффициенты - внутреннего .: сопротив-':.:::::,''',:,":.'~) ленни пространственных кривоосных диффу- ' зоров различной формы выходного .сечения.-. " (круг, эллипс с расположением большой оси в плоскости изгиба, эллипс с расположением малой оси в плоскости изгиба, см. схему йа диаграмме 5-21) при постоянньи д)щМ .
(1д/Ва = 7,15) и степени расширения (ат =. = 4)* и различных углах изгиба (Р= 0; 15 и 30', й/Ва = оо; 27,30; 13,65) приведены на диаграмме 5-21~*. Часть данных приведена для постоянного числа Рейнольдса. (Ке = 5,2. 10з), а часть — в зависимости от этого числа. Во всех случаях диффузоры испытывались при установке их за плавным входным коллектором с небольшим прямым участком (1,Я), = 0,35). 76. В кривоосных диффузорах некоторых форм вторичные токи могут оказать и положительный эффект вследствие того, что,они переносят часть движущейся среды из области с больйей кинетической энергией в затронутые отрывом пограничные слои. В этом случае коэффициент сопротивления искривленного диффузора становится заметно мейьшим коэффициента сопротивления прямоосного диффузора с теми же параметрами [сравни кривые с, = /'(Ке) для диффузоров 9 и 10 диаграммы 5-211.
77. В некоторых случаях вместо кривоосных днффузоров может быть применен прямоосный диффузор с коленом, снабженным направляющими лопатками. Как зто влияет на сопротивление, видно из некоторых результатов, приведенных на рис. 5-21. 1. Переход от большего сечения к меньшему через плавно сужающийся участок — конфузор также сопровождается сравнительно большими невосполнимыми потерями полного давления. Коэффициент сопротивления коифузора с прямолинейными образующими (схема а диаграммы 5-22) зависит от угла суже- х' для диффузора круглогосеченияугол расширения а = 8 . *' Эти данные получены на основе приближенного пересчета значений к.
и. д., взятых из экспериментальной работы Шпрейгера 15-153, 5-1 54 3. "ия 'х и степени сужения п = Р ~Р ветственно от относительной лин~~~ г /И ъ а при ма числа Ке. лых числах Рейнольдса также и от 2. П . При достаточно больших углах(а» 10') и степенях сужения (по ЯО,З) после перехода от сужающегося участка прямолинейного конфузора к прямой части трубы поток отрывается от стенок, что и обусловливает Ц в основном местные потери полного давления ем больше и и меньше по, тем значительнее отрыв потока и больше сопротивление конфузора. Максимум сопротивления получается, естественно. при а = 180, когда происходит внезапное сужение сечения (см.
рис. 4-8). По длине сужающегося участка имеют место потери на трение. 3. Для инженерных расчетов общий коэффициент сопротивления канфузоров удобно представить в виде ~ — 4' 2 — ~м+~ . Коэффициент местного сопротивления конфузора ~5-1161 м = Л р ~ — = ( — 0,0125тф+ 0,0224пз 6. При очень малых числах:. (1 йе <Я БО) коэффицйент исоФФф конфузоров, как и диффузок ровк'ф ~= Ьр— ~ Р®о / 2 Ке В пределах 5 ~и~40 0,5 (1 )О,У5 -'Ф Переходные участки 1. Переходные участки бывают двоякого,рода." а) с изменением поперечного сечения, вдоль потока при сохранении Формы сечения щ~-.
стоянной и б) с изменением и поперечного се. чения, и его формы. 2. К первому виду переходных участков относятся, в частности, конфузарно-диффузор.: ные переходы (схемы диаграммы 5в24). С0. гласно опытам Яньшина (5-79) оптимальнце параметры переходов в виде конфузора с иря. молинейными образующими следующие." а„= 30 —:40 и ссд = 7 —:10'. — 0,00723по + О 00444по — 0,00745) (~~р — 2~та р — 10~ар), где ар = 0,01745сс рад (и в ').
Коэффициент сопротивления трения сужающегося участка определяется по формулам (5-б) — (5-9), в которых Х принимается приближенна постоянным вдоль всего участка, но зависящим ат числа Ке на входе и относительной шероховатости стенок Х. На диаграмме 5-22 приводятся также значения суммарного коэффициента сопротивления ~, полученные Яньшиным ~5-791 опытным путем при йе = 5-10о. 4.
В пределах 10< а .«40'общий коэффициент сопротивления канфузара с прямолинейными образующими имеет минимум, который, по крайней мере, при Ке ~ 10о остается практически постоянным и равным 1 — 0,05. 5. Сопротивление канфузорав можно значительна уменьшить, осуществив плавный переход ат большего сечения к меньшему, с помощью криволинейных образующих (па дуге окружности или другой кривой, см. диаграмму 5-22), а также скруглив прямолинейные стенки конфузарав на выходе в прямой участок (танкие линии на схеме а диаграммы 5-22). При плавном уменьшении сечения, когда угол сужения очень мал (а ~ 10') или когда сужающийся участок имеет очень плавные криволинейные абразукяцие (см. схему б диаграммы 5-22), поток не отрывается ат стенок в месте перехода в прямой участок, и потери давления сводятся только к потерям трения в сужающейся части: / Р~оз о 2 170 Для конфузара с криволинейными образующими оптимальный радиус скругления ега Яр~ = 0,5 —:1,0Ро.
3. КоэфФициент сопротивления конфузарно-диффузарных переходов круглого се . чения как и для обычных диффузоров аа висит от относительной длины промежуточного прямого участка 1о/Ро и от отношения площадей Р~/Ро и может быть определен п0 формуле- ~=~Р 2" =А А~ Ь +ЛИ.
(Ь1З) где ~1 — коэффициент сопротивления пере хода с плавным (криволинейным) канфузарои при ~ И = 1,0 определяется при Ке = = — ~ 2 1О' ив кривым й, = 1, (ав) ~оРо Ч диаграммы 5-24, полученным на основании данных Яньшина 15-791. При йе(2 ° 10~ коэффициент ~, для диффузаров круглого сечения см. ~ на диаграмме 5-2; А1=~ /~~ „4— Р, отношение коэффициента ~, при п1 = — ( ~4 к его значению при п1 ~4 см. кривые й1 = ~о (а'.„, Р1!Р ) диаграммы -5-24; йя — поправка на влияние относительной длины 1о1Р о; в пределах 0,25 ~ 1ойо ~ и 50 йо= О,бб+ 0,35 1оИо (5-14) Ь~ — дополнительный член, учитывающий влияние 1о/Ро; А = 1,0 — для перехода с плавным канфузарам; А = ~ (и„) — для перехода с канфузаром, имеющим прямолинейные образующие (см.
диаграмму 5-24). 4. Для переходов прямоугольного (квадратного) сечения и плоских переходов (у ка. торых как сужение, так и расширение сача-, Рш, 6-22. Переходные участ" ' ки е различными формами обравующих их стеиак (5-701 ния происходят в одной плоскости) коэффициент сопротивления может быть опре- У вЂ” Р делен ориентировочно по формулам (5-13) и (5-14), но,к вместо ~, принимается ~д диффузора при 4Фа =0 соответственно по диаграммам 5-4 и 5-5. 5. На переходных участках, сон рягающих трубы круглого и прямоугольного сечений (см. схему диаграммы 5-26), переход потока из осесимметричного в плоский (и наоборот) сопровождается деформацией его в двух взаимно перпендикулярных плоскостях — расширением в одной и сужением в другой ~.
В таком сложном потоке могут одновременно наблюдаться эффекты, присущие как диффузорам, так и .конфузорам. Если длинная сторона прямоугольного сечения больше диаметра круглой трубы (Ь «> Во), то могут 'иметь место срывные явления, приводящие 'к большим потерям давления. Поэтому длина и форма переходных участков рассматриваемого типа должны выбираться таким образом, чтобы устранить возможность отрыва или переместить отрыв в область с меньшими скоростями течения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
