Идельчик И.Е. - Справочник по гидравлическим сопротивлениям (1067427), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Наибольшее значение коэффициент сопротивления х-образного колена получает тогда, когда второе из пары колен помещено вблизи сечения с максимальной шириной вихревой зоны, образованной за первым гово- ротом на 90' (см. рис. 6-15). В этом случае в месте второго поворота получается наиболее значительное уменьшение живого сечения потока. 50. В случае,составного колена.е,;п~~: потока в двух взаимно перпенди~~я плоскостях (рис. 6-16) общий козф~и сопротивления с увеличением отнаситЕ~ е расстояния 1к/Ьо между осями каждой „ пары кочен, взятых с углами 6 = 90'., ~~''„':~~~~в Ф Рис.
6-16. Поток в составном колене с поворотол~ на Ю' в двух взаилущ перпендикулярных плоскостях стает от величины, равной коэффициенту со. противления одного прямого колена (О= = 90'), до максимума при некотором не. большом относительнОм расстоянии 1~/Ь,. При дальнейшем увеличении ЫЬО общий коэф. фициент сопротивления начинает опять умець. шаться, стремясь к величине, близкой к ульи енному коэффициенту сопротивления при. мого колена (6 = 90'). 51. Зависимость коэффициента сопротииле. ния изогнутых каналов от характера профи скоростей на входе может быть различноя.
Форма профиля скоростей, в свою очередь, также получается различной в зависимости от условий подвода потока к этим каналии. 52. В частности, при подводе потока ио прямому участку, помещенному за плаиныи входным коллектором, коэффициент сопро. тивления ~ отводов и колеи возрастает до определенного предела вместе с увеличениеи относительной длины 4/Ь, прямого входного участка (рис. 6-17).
Рост ~', прекращается тогда, когда длина входного участка приближается к длине начального участка, т. е. участка, в котором происходит развитие и установление профиля скоростей, соотиетствующего данному режиму течения. 53. Увеличение коэффициента сопротивле ния изогнутого канала с развитием профиля скоростей, т. е. с утолщением пограничного слоя, вызывается, очевидно, влиянием ПО. следкего как на усиление отрыва потока о Рис. 6-15. Спектр потока в 2-образнам колене 226 Рис. 6-17.
Зависимость коэффиЦиента свЮи' тивления ~, 'плавного отвода от отнвсиииль. ной длины начального (входного) учасл1ии 8и/Ьо 16-11 пнанв= 1 4 или пппп 0,9 Оо или 5 и =213 — 1- норм— Э 5 наив ю 1 5 тп1п где 5=1 ~б+о1 ° Рис. б-20. Распределение безразмерных скоростей (скоростных давлений) в колене [б-91: и — без лопаток; б — с установкой нормального числа лопаток; в . с установкой уменьшенного числа лопаток скоростей является уничтожение вихревой области у внутренней стенки канала, то и наибольший эффект создают лопатки, расположенные ближе к внутреннему закруглению. Отсюда вытекает возможность сокращения числа лопаток за счет удаления отдельных лопаток, расположенных ближе к внешней стенке колена [6-5, 6-91. 58.
В том случае, когда особенно важно получить равномерное распределение скоростей непосредственно после поворота, число лопаток в коленах принимается «нормальным» и определяется по формуле У г — 1 пнорм = 2 1З ~ — — 1». (6-4) ~-)о В большинстве практических случаев можно ограничиться сокращенным числом лопаток ««наивыгоднейшим» или минималь- В случае плоского колена во всех формулах (6-4) —.(6-11) вместо й о берут Ь». ным),. выбранным по следующим' автора [6-91- '-.:":-,'„:::4 При этом в обычных коленах мен ' --': -'.",.,"'',;"",,4 сопротивление и лучшее распределение: „~:.:,'.';'.'"','~~ ростей достигаются при выборе наивь~„~.;':.,'.:,',','~' нейшего числа лопаток [по формуле (~ц),,':,'.
'."„ Хорда ~, профилированной лопатки' йри.",'. '.,: нимается как хорда дуги окружности,. рав,' ..-.' ная 90', т. е. дуги внутреннего закруглецц„ колена, и, следовательно, ~1 =г)~ 2 (6-7) 1~ = Во ( — ) 1' 2. р.в) Формулы (6-4) — (6-6) верны именно ц „ этом соотношении между размерами хор1„ лопаток и радиусом закругления колен 59. Если колено не имеет плавных закр„. лений (острая или срезанная кромка), '„ величиной хорды лопаток можно задавать в пределах ~» = 0,15 —:0,60По- Тогда ко~ц. чество лопаток можно определить по следу1О.
шим формулам автора [6-91: З1"-)о пнорм = (6-9) норм— 1-~о . пнанв — 2 ~б-10) ппп — 1 5— 1-)о ппд "~' у ~ ° 1 60. Для колен с расширением, у которых сечение за поворотом больше сечения перед поворотом (Ь,Р Ьо), число лопаток опре.
дел я ется соответственно: И. В случае применения «нормальнОГО» числа лопаток последние располагаются вдоль линии изгиба колена равномерно, так что расстояние между хордами лопаток а; = 5/(п + 1). При выборе сокращенного числа лопаток расстояние а между ними автором предло жено [6-91 принимать по арифметической прогрессии и так, что в случае наивыгодной о ШЕГО ЧИСЛа ЛОПатОК ОТНОШЕНИЕ ап+»/а»= а в случае минимального числа а„+»~а» = З де а .— расстояние от хорды дуги внутреннего закругления колена до хорды первой лопатки (см.
Рис- 6 19. а)' ап+1 — расстояние 1ежду хордами последней лопатки и внешнего закругления. Промежуточные расстояния между лопатками определяются по следующим форму лам И-101: при наивыгоднейшем числе лопаток Я / 1' — 1 а1 =0,67 — ~1+ — и+1~ при минимальном числе лопаток а1=„+1 0,5+ ' 62. В большинстве практических случаев в коленах применяются наиболее упрощенные тонкие лопатки, выбираемые при повороте на 90 в среднем по дуге окружности 1, = 95' независимо от параметров колена (относительного радиуса закругления, степени расширения и т.
д.). Расположение и угол установки таких лопаток выбираются по тем же указаниям, что и для профилированных лопаток. Коэффициент сопротивления колен с такими лопатками получается заметно больше, чем для колен с профилированными лопатками. 63. Малое сопротивление, близкое к сопротивлению колен с профилированными лопатками, получается при выборе тонких лопаток по методу К)дина 16-341. Оптимальный угол дуги лопаток и угол установки их в колене зависят как от относительного радиуса закругления колена,так и от степени его расширения (см. диаграмму 6-23).
64. Установка направляющих лопаток в коленах оправдывает себя, пока относительный радиус закругления сравнительно мал. Для колен с постоянным сечением установка лопаток целесообразна, пока г/Ьо:=:0,4 —:0,5. Для диффузорных колен (т. е. с расширенным выходным сечением) предельное отношение г/Ьр увеличивается примерно до 1,0.
Для конфузорных колен (с суженным выходным сечением) предельное отношение г/ЬО уменьшается примерно до 0,2. 65. Действие концентрических лопаток, установленных в отводах, выражается главным образом в том, что они расчленяют данный отвод на ряд отводов с большей степенью вытянутости поперечного сечения, что и приводит к уменьшению потерь давления. Нормальное число и тонких оптимально установленных концентрических лопаток в отводе определяется по данным Ханжонкова и Талиева 16-32]: 0 — 0,1 0,1 — 0,4 0,4 — 1,0 1,0 Оптимальное расположение лопаток в отводе г; = 1,26г; + 0,07Ьц.
66. Коэффициент сопротивления отвода с нормальным числом оптимально установ- ленных концентрических лопаток может 6~1теь..' '-:,';,:. ' найден приближенно 16-321: РеИр Ьр Р о 046 о +004 ~6д ЬО где ~б. л определяется, как коэффициент сопротивления ~ отвода без лопаток. 67. При установке направляющих лопаток в составных коленах коэффициент сопротивления вычисляется, как сумма коэффициентов сопротивления изолированных колен с лопатками: 1 = П~з1~и где ~л — коэффициент сопротивления изолированного колена с лопатками; п„~— количество поворотов в составном колене. 68.
Коэффициент местного гидравлического сопротивления пространственного (кольцевого) поворота на 180, как показали опыты Идельчика и Гинзбурга ~6-131, зависит от относительного расстояния й/Во от кромок обреза внутренней трубы до крышки (колпака) кольцевой трубы; отношения площадей т = Р,/Р, кольцевой и внутренней труб; относительной толщины 6 /Оо или радиуса закругления г/В, кромки обреза внутренней трубы, а также относительного радиуса закругления ФВ, крышки (рис. 6-21).
69. Наибольшее влияние на коэффициент ~ местного сопротивления ~„, оказывает пауаметр ЫВ~. С увеличением Ь/00 от нуля коэффициент ~„ вначале очень резко падает, достигая при некотором значении й/О, минимума, затем происходит некоторое новое, сравнительно резкое возрастание ~„, после чего в одних случаях он остается постоянным, а в других опять снижается до определенного значения или продолжает плавно возрастать (рис. 6-21). 70. В некоторых пределах ЬЙ)~ (за первым минимумом ~м) при отдельных зйаченйях т и гйЭО (6„/Во) наблюдается значительное колебание во времени значения коэффициента ~„, вызванное неустойчивостью потока.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
