Yerli müqavimət əmsalı. Boru kəmərində yerli müqavimət əmsalının təyini. Hidravlik diafraqma itkisi

Adi daxili boru kəmərinin hidravlik hesablanması Bernoulli tənliyindən istifadə etməklə həyata keçirilir:

(z 1 + p 1 /ρg + α 1 u 2 1 /2g) - (z 2 + p 2 /ρg + α 2 u 2 2 /2g) = h 1-2 -.

üçün hidravlik hesablama boru kəməri, siz boru kəmərinin hidravlik hesablama kalkulyatorundan istifadə edə bilərsiniz.

Bu tənlikdə h 1-2, hərəkət edən mayenin vahid çəkisinə düşən bütün növ hidravlik müqaviməti aradan qaldırmaq üçün təzyiq (enerji) itkisidir.

h 1-2 = h t + Σh m.

h t - axının uzunluğu boyunca sürtünmə nəticəsində təzyiqin itirilməsi.
Σh m - yerli müqavimətdə ümumi təzyiq itkisi.

Darcy-Weisbach düsturundan istifadə edərək axın uzunluğu boyunca sürtünmə itkisini hesablaya bilərsiniz

h t = λ(L/d)(v 2 /2g).

harada L- boru kəmərinin uzunluğu.
d - boru kəməri hissəsinin diametri.
v- orta sürəti mayenin hərəkəti.
λ hidravlik müqavimət əmsalıdır, bu, ümumiyyətlə Reynolds sayından (Re=v*d/ν) və nisbi ekvivalent boru pürüzlülüyündən (Δ/d) asılıdır.

Boruların daxili səthinin ekvivalent pürüzlülüyünün dəyərləri Δ fərqli növlər və növləri Cədvəl 2-də göstərilmişdir.Və hidravlik müqavimət əmsalının λ-nın Re sayından və nisbi kobudluqdan Δ/d asılılıqları Cədvəl 3-də göstərilmişdir.

Hərəkət rejimi laminar olduqda, borular üçün yoxdur dəyirmi bölmə hidravlik müqavimət əmsalıλ hər biri üçün fərdi olaraq tapılır fərdi hal düsturlar (Cədvəl 4).

Turbulent axın işlənib hazırlanırsa və kifayət qədər dəqiqliklə işləyirsə, onda λ təyin edərkən, düsturlardan istifadə etmək olar. dəyirmi boru d diametrinin 4 hidravlik axın radiusu ilə əvəz edilməsi ilə R g (d=4R g)

R g \u003d w / c.

burada w axının "canlı" hissəsinin sahəsidir.
c- onun “ıslanmış” perimetri (maye-bərk kontaktı boyunca “canlı” hissənin perimetri)

Yerli müqavimətlərdə baş itkisi formalarından müəyyən etmək olar. Weisbach

h m \u003d ζ v 2 / 2g.

burada ζ yerli müqavimətin konfiqurasiyası və Reynolds sayından asılı olan yerli müqavimət əmsalıdır.

İnkişaf etmiş bir turbulent rejimlə, ζ = const, yerli müqavimətin ekvivalent uzunluğu anlayışını hesablamalara daxil etməyə imkan verir. L ekviv. olanlar. h t \u003d h m olan düz bir boru kəmərinin belə uzunluğu. bu məsələ yerli müqavimətlərdə baş itkiləri, onların ekvivalent uzunluqlarının cəminin boru kəmərinin faktiki uzunluğuna əlavə edilməsi ilə nəzərə alınır.

L pr \u003d L + L ekviv.

burada L CR - boru kəmərinin qısaldılmış uzunluğu.

Baş itkisinin h 1-2 axınının sürətindən asılılığı deyilir boru kəmərinin xüsusiyyətləri.

Boru kəmərində mayenin hərəkətini təmin etdiyi hallarda mərkəzdənqaçma nasosu, sonra nasos-boru kəməri sistemində axın sürətini təyin etmək üçün boru kəmərinin xarakteristikası qurulur h =h(Q) qiymət fərqi nəzərə alınmaqla ∆z (z 1-də h 1-2 + ∆z< z 2 и h 1-2 - ∆z при z 1 >z2) nasosun təzyiq xarakteristikası ilə üst-üstə düşür H=H(Q), nasosun pasport məlumatlarında verilmişdir (şəklə bax). Belə əyrilərin kəsişmə nöqtəsi maksimumu göstərir mümkün istehlak sistemdə.

Boru diapazonu.

Xarici diametri d n, mm	Daxili diametri d vn, mm	Divar qalınlığı d. mm	Xarici diametri d n, mm	Daxili diametri d, mm	Divar qalınlığı d, mm
1. Dikişsiz polad borular ümumi məqsəd			3. Boru kəmərləri
			A. Hamar







2. Neft və qaz kəmərləri			B. Uçları pozulmuş borular

Müxtəlif materiallardan hazırlanmış borular üçün ekvivalent pürüzlülük əmsallarının dəyərləri ∆.

Qrup	Borunun materialları, növü və vəziyyəti	*∆10 -2 . mm**
1. Preslənmiş və ya çəkilmiş borular	Preslənmiş və ya çəkilmiş borular (şüşə, qurğuşun, latun, mis, sink, qalay, alüminium, nikel örtüklü və s.)
2. Polad borular	Diksiz polad borular ən yüksək keyfiyyət istehsal
	Yeni və təmiz polad borular
	Polad borular, korroziyaya məruz qalmır
	Korroziyaya məruz qalan polad borular
	Polad borular çox paslanıb
	Təmizlənmiş polad borular
3. Çuqun borular	Yeni qara çuqun borular
	Adi çuqun su borulari, istifade olunub
	Köhnə paslı çuqun borular
	Çox köhnə, kobud. çöküntüləri olan paslı çuqun borular
4. Beton, daş və asbest-sement boruları	Yeni asbest-sement boruları
	Çox diqqətlə hazırlanmış təmiz sement boruları
	Adi təmiz beton borular

Hidravlik müqavimət əmsalının Reynolds sayından və ekvivalent boru pürüzlülüyündən asılılığı.

Rejim (zona)			Hidravlik müqavimət əmsalı l
Laminar		Recr(Recr »2320)	64/Re (forma. Stokes)
Turbulent:
	Turbulent hərəkətdən laminar hərəkətə keçid zonası		2.7/Re 0.53 (forma. Frenkel)
	zonası hidravlik olaraq hamar borular	Recr< Re<10 d/D	0.3164/Re 0.25 (Blasius forması) 1/(1,8 lg Re - 1,5) 2 (forma.Konakov at Re<3*10 6)
	Qarışıq sürtünmə zonası və ya hidravlik kobud borular		0,11 (68/Re + D/d) 0,25 (Altschull forması)
	Kvadrat müqavimət zonası (olduqca kobud sürtünmə)		1/(1.14 + 2lg(d/D)) 2 (Nikuradze forması) 0,11 (D/d) 0,25 (Şifrinson forması)

∆ - borunun mütləq kobudluğu.
d. r diametridir. boru radiusu. müvafiq olaraq.
∆/d - borunun nisbi kobudluğu.

Borularda laminar axın üçün əsas düsturlar.

Kesiti forması	hidravlik radius. Rg	Reynold nömrəsi Re	Hidravlik müqavimət əmsalı	Təzyiq itkisi. h
				128νQL/πgD 4.
			64/Re*(1 - d/D)2/(1 + (d/D)2 + (1 - (d/D)2)/ln(d/D))	128νQL/πg(D 4 - d 4 + (D 2 - d 2) 2 /ln(d/D)).
				320νQL/ga 4 √3
		4vab/((a + b)ν)	64/Re*8(a/b)/((1 + a/b) 2K)	4νQL/a 2 b 2 gK. K əmsalı a / b nisbətindən asılı olaraq müəyyən edilir (cədvələ bax)

Bəzi yerli müqavimətlərin əmsalları z.

Yerli müqavimət növü	Sxem	Yerli müqavimət əmsalı z
qəfil genişlənmə		(1 - S 1 /S 2) 2 , S 1 = πd 2 /4, S 2 = πD 2 /4.
Borudan tanka çıxın böyük ölçülər
Tədricən genişlənmə (diffuzor)		Əgər a<8 0 . 0,15 - 0,2 ((1 - (S 1 /S 2) 2) 8 0 0 olarsa. sin α (1 - S 1 / S 2) 2 a>30 0 olarsa (1 - S 1 / S 2) 2
Boru girişi:	iti kənarları ilə
	yuvarlaq kənarları ilə

Bütün hidravlik enerji itkiləri iki növə bölünür: boru kəmərlərinin uzunluğu boyunca sürtünmə itkiləri (4.3 və 4.4-cü bəndlərdə müzakirə olunur) və kanalın ölçüsündə və ya konfiqurasiyasında dəyişiklik nəticəsində boru kəmərlərinin belə elementləri ilə yaranan yerli itkilər. axının sürətində dəyişiklik baş verir, axının divarlardan kanallardan ayrılması və burulğan meydana gəlməsinin baş verməsi.

Ən sadə yerli hidravlik müqavimətlər genişlənmələrə, daralmalara və kanalların dönüşlərinə bölünə bilər, hər biri qəfil və ya tədricən ola bilər. Yerli müqavimətin daha mürəkkəb halları sadalanan ən sadə müqavimətlərin birləşmələri və ya birləşmələridir.

Boruda turbulent axın rejimində ən sadə yerli müqavimətləri nəzərdən keçirək.

1. Kanalın qəfil genişlənməsi. Kanalın qəfil genişlənməsi zamanı təzyiq itkisi (enerji) axının divarlardan ayrılması ilə əlaqəli burulğan meydana gəlməsinə sərf olunur, yəni. maye kütlələrinin daimi yenilənməsi ilə fırlanma fasiləsiz hərəkətini saxlamaq.

düyü. 4.9. Borunun qəfil genişlənməsi

Kanalın (borunun) qəfil genişlənməsi ilə (şək. 4.9) axın küncdən qoparaq kanal kimi birdən-birə deyil, tədricən genişlənir və axınla boru divarı arasındakı həlqəvari boşluqda burulğanlar əmələ gəlir. enerji itkilərinə səbəb olanlardır. İki axın bölməsini nəzərdən keçirin: 1-1 - borunun genişlənmə müstəvisində və 2-2 - axının genişlənərək geniş bir borunun bütün hissəsini doldurduğu yerdə. Nəzərdən keçirilən bölmələr arasında axın genişləndiyi üçün onun sürəti azalır, təzyiq isə artır. Buna görə də, ikinci piezometr Δ-də hündürlüyü göstərir H birincidən daha böyük; ancaq baş itkisi varsa bu yer olmasaydı, ikinci pyezometr digəri ilə daha böyük hündürlüyü göstərərdi h ext. Bu hündürlük düsturla müəyyən edilən yerli genişlənmə itkisidir:

harada S1, S2- kəsik sahəsi 1-1 və 2-2 .

Bu ifadə bir nəticədir Borda teoremləri, kanalın qəfil genişlənməsi zamanı baş itkisinin sürətlər fərqindən müəyyən edilən sürət başlığına bərabər olduğunu bildirir.

İfadə (1 - S 1 /S 2) 2 işarələnir Yunan hərfiζ (zeta) və itki əmsalı adlanır, beləliklə

2. Kanalın tədricən genişlənməsi. Tədricən genişlənən boruya diffuzor deyilir (şəkil 4.10). Diffuzorda sürət axını onun azalması və təzyiqin artması və nəticədə mayenin kinetik enerjisinin təzyiq enerjisinə çevrilməsi ilə müşayiət olunur. Diffuzorda, kanalın qəfil genişlənməsi vəziyyətində olduğu kimi, əsas axın divardan ayrılır və burulğan əmələ gəlir. Bu hadisələrin intensivliyi diffuzorun genişlənmə bucağı α-nın artması ilə artır.

düyü. 4.10. Borunun tədricən genişlənməsi

Bundan əlavə, diffuzor da tikanlara görə adi itkilərə malikdir, oxşar mövzular borularda baş verənlər sabit kəsişmə. Diffuzorda ümumi təzyiq itkisi iki şərtin cəmi kimi qəbul edilir:

harada h tr və h ext- sürtünmə və genişlənmə nəticəsində təzyiq itkisi (vorteks əmələ gəlməsi).

burada n = S 2 /S 1 = (r 2 /r 1) 2 - diffuzorun genişlənmə dərəcəsi. Genişlənmə baş itkisi h ext kanalın qəfil genişlənməsi halında olduğu kimi eyni xarakter daşıyır

harada k- yumşalma əmsalı, α= 5…20°, k= sinα.

Bunu nəzərə alaraq, ümumi baş itkisi aşağıdakı kimi yenidən yazıla bilər:

buradan diffuzorun sürtünmə əmsalı düsturla ifadə oluna bilər

düyü. 4.11. ζ fərqinin bucaqdan asılılığı

Funksiya ζ = f(α) α bucağının ən əlverişli optimal qiymətində minimuma malikdir, optimal dəyəri aşağıdakı ifadə ilə müəyyən edilir:

Bu düsturla əvəz edilərək λ T=0,015…0,025 və n= 2…4 α alırıq topdan= 6 (şək.4.11).

3. kanalın qəfil daralması. Bu zaman təzyiq itkisi axının daha ensiz borunun girişində sürtünməsi və axının daralmış hissəsinin ətrafındakı həlqədə əmələ gələn burulğan əmələ gəlməsi ilə əlaqədar itkilər hesabına baş verir (şək. 4.12).

düyü. 4.12. Borunun qəfil daralması

4.13. çaşdırıcı

Ümumi təzyiq itkisi düsturla müəyyən edilir;

burada daralma müqavimət əmsalı I.E-nin yarı empirik düsturu ilə müəyyən edilir. İdelçik:

orada n \u003d S 1 / S 2- daralma dərəcəsi.

Boru böyük bir tankdan çıxdıqda, bunu güman etmək olar S2/S1= 0, həmçinin giriş küncünün yuvarlaqlaşdırılması olmadıqda, sürükləmə əmsalı ζ dar = 0,5.

4. Kanalın tədricən daralması. Bu yerli müqavimət adlanan konusvari birləşən borudur çaşdırıcı(şək.4.13). Çaşdırıcıda maye axını sürətin artması və təzyiqin azalması ilə müşayiət olunur. Çaşdırıcıda yalnız sürtünmə itkiləri var

burada çaşdırıcının sürtünmə əmsalı düsturla müəyyən edilir

orada n \u003d S 1 / S 2- daralma dərəcəsi.

Yüngül bir burulğan meydana gəlməsi və axının eyni vaxtda sıxılması ilə divardan ayrılması yalnız konusvari borunun silindrik boru ilə qovşağında konfuserin çıxışında baş verir. Giriş küncünü yuvarlaqlaşdırmaqla, borunun girişində baş itkisi əhəmiyyətli dərəcədə azaldıla bilər. Silindrik və konusvari hissələrin hamar şəkildə cütləşdiyi çaşdırıcı adlanır nozzle(şək.4.14).

düyü. 4.14. Nozzle

5. Borunun qəfil əyilməsi (dirsək). Bu tip yerli müqavimət (Şəkil 4.15) əhəmiyyətli enerji itkilərinə səbəb olur, tk. orada axının ayrılması və burulğan əmələ gəlməsi baş verir və itki nə qədər çox olarsa, δ bucağı bir o qədər böyükdür. Baş itkisi düsturla hesablanır

harada ζ saymaq- dizin δ bucağından asılı olaraq qrafikdən müəyyən edilən dairəvi kəsişmənin dizinin müqavimət əmsalı (şəkil 4.16).

6. Borunun tədricən əyilməsi (dairəvi dirsək və ya dirsək). Dönüşün hamarlığı burulğan əmələ gəlməsinin intensivliyini və nəticədə dirsəklə müqayisədə geri çəkilmə müqavimətini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Bu azalma nə qədər böyükdürsə, əyilmə əyriliyinin nisbi radiusu bir o qədər böyükdür R/dşək.4.17). Çıxış müqavimət əmsalı ζ rep münasibətdən asılıdır R/d, δ bucağı, həmçinin borunun en kəsik forması.

Bucağı δ= 90 olan dəyirmi əyilmələr üçün və R/d 1 turbulent axını ilə empirik düsturdan istifadə edə bilərsiniz:

δ 70° bucaqlar üçün sürükləmə əmsalı

və δ 100°-də

Dizdə təzyiq itkisi olaraq təyin olunur

Yuxarıda göstərilənlərin hamısı mayenin turbulent hərəkətinə aiddir. Laminar hərəkətlə yerli müqavimətlər boru kəmərinin ümumi müqavimətinin müəyyən edilməsində kiçik rol oynayır. Bundan əlavə, laminar rejimdə müqavimət qanunu daha mürəkkəbdir və daha az dərəcədə öyrənilmişdir.

TƏrif

hidravlik müqavimətözlü sürtünmə nəticəsində yaranan hidravlik sistemlərin bölmələrində istiliyə keçid zamanı xüsusi enerji itkisi adlanır.

Bu halda bu itkilər aşağıdakılara bölünür:

sabit en kəsiyi olan düz boru vasitəsilə özlü mayenin vahid axını nəticəsində yaranan itkilər. Bunlar boru uzunluğuna mütənasib olan uzunluq boyunca sürtünmə itkiləri adlanır. Uzunluq boyunca müqavimət özlü sürtünmə qüvvələrindən qaynaqlanır;
yerli hidravlik müqavimətlər nəticəsində yaranan itkilər, məsələn, axını dəyişən kanalın forma və/yaxud ölçüsündə dəyişikliklər. Bu itkilər yerli adlanır. Yerli müqavimətlər axın sürətində böyüklük və istiqamətdə dəyişikliklərlə izah olunur.

Hidravlikada itkilər baş itkisi () və ya təzyiq vahidləri () haqqında danışarkən uzunluq vahidləri ilə ölçülür.

Laminar maye axını üçün Darsi əmsalı

Maye borudan bərabər şəkildə axırsa, o zaman uzunluq () boyunca baş itkisi Darcy-Weisbach düsturundan istifadə etməklə tapılır. Bu formula dəyirmi borular üçün etibarlıdır.

burada hidravlik müqavimət əmsalı (Darsi əmsalı), sərbəst düşmə sürətlənməsi, d borunun diametridir. Hidravlik müqavimət əmsalı () ölçüsüz bir dəyərdir. Bu əmsal Reynolds nömrəsi ilə bağlıdır. Beləliklə, yuvarlaq bir silindr şəklində bir boru üçün hidravlik müqavimət əmsalı bərabər hesab olunur:

Laminar axında Re2300-də hidravlik sürtünməni tapmaq üçün aşağıdakı düsturdan istifadə olunur:

Kesiti dairədən fərqli olan borular üçün hidravlik sürtünmə əmsalı bərabər alınır:

burada kanal bölməsi kvadrat olarsa, A=57. Yuxarıda göstərilən bütün düsturlar laminar maye axını üçün etibarlıdır.

Turbulent axınında hidravlik müqavimət əmsalı

Əgər axın turbulentdirsə, sürtünmə əmsalı üçün analitik ifadə yoxdur. Belə maye hərəkəti üçün Reynolds ədədinin funksiyası kimi sürtünmə əmsalı empirik şəkildə alınır. Dəyirmi silindrik hamar bir boru üçün at hesab edilən əmsal Blausius düsturu ilə hesablanır:

Turbulent maye hərəkəti ilə hidravlik sürtünmə əmsalı hərəkətin təbiətindən (Reynolds sayı) və boru divarlarının keyfiyyətindən (hamarlığından) asılıdır. Boruların pürüzlülüyü mütləq pürüzlülük () adlanan müəyyən bir parametrdən istifadə etməklə qiymətləndirilir.

yerli müqavimət

Yerli müqavimətlər mayenin sürətinin modulunda və istiqamətində dəyişikliklər yaradır ayrı bölmələr borular və bu, əlavə təzyiq itkiləri ilə bağlıdır.

Yerli müqavimət əmsalı ölçüsüz fiziki kəmiyyət adlanır, tez-tez nəzərə alınan yerli müqavimətdə baş itkisinin sürət başlığına () nisbətinə bərabər olaraq işarələnir:

Qiymət eksperimental olaraq müəyyən edilir.

Bütün bölmədə maye axınının sürəti sabit və bərabərdirsə, yerli müqavimət əmsalı aşağıdakı kimi müəyyən edilə bilər:

boruya nisbətən axın vahidinin həcminə düşən yavaşlama enerjisi haradadır.

Problemin həlli nümunələri

NÜMUNƏ 1

NÜMUNƏ 2

Məşq edin

Hamar silindrik boruda suyun turbulent axını üçün hidravlik müqavimət əmsalı nə olacaq, əgər borunun daxili diametri 12 mm-dirsə, su axını

. Suyun temperaturu 40 o C.

Qərar

Boruda maye axınının sürətini aşağıdakı kimi tapaq:

Sürəti hesablayaq:

Müşahidələr göstərir ki, dar bir borudan çıxan axın divarlardan ayrılır və sonra mayenin qalan hissəsindən interfeys ilə ayrılmış bir jet şəklində hərəkət edir (bax. Şəkil 4.14). İnterfeysdə burulğanlar yaranır, onlar qopur və tranzit axını ilə daha da daşınır. Kütləvi köçürmə tranzit axını ilə burulğan zonası arasında baş verir, lakin əhəmiyyətsizdir. Jet tədricən genişlənir və genişlənmənin başlanğıcından müəyyən bir məsafədə borunun bütün hissəsini doldurur. Axının ayrılması və bununla əlaqədar burulğan əmələ gəlməsi səbəbindən boru hissəsində əhəmiyyətli təzyiq itkiləri müşahidə olunur.

tədricən genişlənmə.

Genişlənmə tədricən baş verərsə (bax. Şəkil 4.15), onda baş itkisi əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Bir maye diffuzorda axdıqda, axın sürəti tədricən azalır, hissəciklərin kinetik enerjisi azalır, lakin təzyiq gradienti artır. Genişlənmə bucağının bəzi dəyərləri üçün α, divarın yaxınlığındakı hissəciklər artan təzyiqi aşa bilməz və dayana bilməz. Bucağın daha da artması ilə maye hissəcikləri kəskin genişlənmədə olduğu kimi əsas axına qarşı hərəkət edə bilər. Əsas axının divarlardan ayrılması və burulğan əmələ gəlməsi var. Bu hadisələrin intensivliyi α bucağı və genişlənmə dərəcəsinin artması ilə artır.

Ani daralma.

Axının qəfil daralması ilə (bax. Şəkil 4.16), burulğan zonaları da əsas axının divarlarından ayrılması nəticəsində yaranır, lakin onlar borunun kəskin genişlənməsi ilə müqayisədə çox kiçikdir, buna görə də baş itkisi çox azdır. Axının qəfil daralmasına yerli müqavimət əmsalı düsturla müəyyən edilə bilər

Tədricən daralma (çaşdırıcı).

Çaşqınlaşdırıcının müqavimət dəyəri çaşdırıcının bucağından θ asılı olacaq. Sürtünmə əmsalı düsturla müəyyən edilə bilər

Boru dönüşü (dirsək).

Axının əyriliyi nəticəsində borunun daxili səthinin konkav tərəfindəki təzyiq qabarıqdan daha böyükdür. Bununla əlaqədar olaraq, maye müxtəlif sürətlə hərəkət edir, bu da sərhəd qatının divarlarından ayrılmasına və təzyiq itkilərinə kömək edir (bax. Şəkil 4.17). Yerli müqavimət əmsalının dəyəri fırlanma bucağından θ, fırlanma radiusundan asılıdır R, kəsikli forma və istinad kitablarında verilmişdir. θ= 90º-də dairəvi boru bölməsi üçün. sürtünmə əmsalı düsturla müəyyən edilə bilər

Bir çox hallarda, təxminən hesab etmək olar ki, hidravlik sistemin elementindən mayenin axması zamanı enerji itkisi mayenin sürətinin kvadratına mütənasibdir. Bu səbəbdən müqaviməti adlanan ölçüsüz ζ kəmiyyəti ilə xarakterizə etmək rahatdır itki faktoru və ya yerli müqavimət əmsalı və belə

22. Axının qəfil genişlənməsi və daralması (Bord teoremi).

Bölmədən borudakı axının ani genişlənməsi ilə 1 bölməyə qədər 2 maye divarların bütün konturu boyunca axmır, lakin hamar cərəyan xətləri boyunca hərəkət edir. Borunun diametrinin qəfil artdığı divarların yaxınlığında, mayenin sıx fırlanma hərəkətində olduğu bir boşluq yaranır. Belə intensiv qarışdırma zamanı mayenin borunun bərk divarlarına qarşı əsas axın kanalına qarşı çox aktiv sürtünməsi, həmçinin fırlanan axınların daxilində sürtünmə baş verir ki, bunun da nəticəsində əhəmiyyətli enerji itkiləri baş verir. Bundan əlavə, mayenin enerjisinin bir hissəsi mayenin hissəciklərinin əsas axınından fırlanma və əksinə faza keçidinə sərf olunur. Şəkil ikinci bölmədə piezometrin oxunuşlarının birincidən daha çox olduğunu göstərir. O zaman sual yaranır ki, söhbət hansı itkilərdən gedir? Fakt budur ki, piezometrin oxunuşları təkcə enerji itkilərindən deyil, həm də təzyiqin böyüklüyündən asılıdır. Və ikinci hissədəki təzyiq axının genişlənməsi və sürətin azalması səbəbindən sürət təzyiqinin azalması səbəbindən daha böyük olur. Bu zaman nəzərə almaq lazımdır ki, əgər yerli müqavimətə görə təzyiq itkiləri olmasaydı, onda ikinci piezometrdə mayenin hündürlüyü daha çox olardı.

Fərqi itirilmiş sürət adlandırsaq, bunu deyə bilərik qəfil genişlənmə nəticəsində baş itkisi itirilmiş sürətdən hesablanan sürət başlığına bərabərdir. Bu bəyanat adlanır Borda-Karno teoremləri .

23. . Tərif yerli müqavimət .

Boru kəməri aksesuarları- boru kəmərlərində, aqreqatlarda, gəmilərdə quraşdırılmış və iş mühitinin (maye, qaz, qaz-maye, toz, asma və s.) axınlarını dəyişdirməklə idarə etmək (bağlamaq, paylamaq, tənzimləmək, boşaltmaq, qarışdırmaq, faza ayırmaq) üçün nəzərdə tutulmuş cihaz. keçid hissələrinin sahəsi.

Tətbiq sahəsinə görə

buxar-su;

· Qaz;

· Yağ;

· Enerji;

· Kimyəvi;

· Gəmi;

· Su anbarı.

Yerli hidravlik müqavimət axının formasının, sürətinin və ya hərəkət istiqamətinin qəfil dəyişməsinə səbəb olan növbələrin, işçi mayenin axınında maneələrin, genişlənmənin və ya daralmanın baş verdiyi hidravlik sistemin istənilən bölməsinə aiddir. Bu yerlərdə təzyiq intensiv şəkildə itirilir. Yerli müqavimətlərə misal olaraq boru kəmərinin oxunun əyriliyi, hər hansı bir hidravlik aparatın axın bölmələrində dəyişikliklər, boru kəmərlərinin birləşmələri və s. Yerli müqavimətlərdə təzyiq itkisi ilə müəyyən edilir Weisbach düsturu:

;

yerli müqavimət əmsalı haradadır.

Yerli müqavimət əmsalı yerli müqavimətin xüsusi həndəsi ölçülərindən və onun formasından asılıdır. Maye yerli müqavimətlərdən keçərkən baş verən proseslərin mürəkkəbliyinə görə, əksər hallarda onu eksperimental məlumatlar əsasında müəyyən etmək lazımdır.

Bununla belə, bəzi hallarda yerli müqavimət əmsallarının dəyərləri analitik olaraq müəyyən edilə bilər.

Əmsalın tərifindən görünür ki, yerli müqavimət sahəsində maye axınının bütün növ enerji itkilərini nəzərə alır. Onun fiziki mənası ondan ibarətdir ki, bu müqaviməti aradan qaldırmaq üçün sərf olunan sürət başlığının nisbətini göstərir.

Müxtəlif müqavimətlərin əmsalları hidravlik kitabçalarda tapıla bilər. Yerli müqavimətlərin daha az məsafədə olması halında (25 saat 50) gün bir-birindən (- yerli müqavimətləri birləşdirən boru kəmərinin diametri), onların bir-birinə qarşılıqlı təsiri çox ehtimal olunur və yerli müqavimətlərin faktiki əmsalları cədvəldəkilərdən fərqlənəcəkdir. Belə müqavimətlər əmsalı yalnız eksperimental olaraq təyin olunan vahid kompleks müqavimət kimi qəbul edilməlidir. Qeyd etmək lazımdır ki, axında bir-birinə yaxın yerləşən yerli müqavimətlərin qarşılıqlı təsiri nəticəsində bir çox hallarda ümumi baş itkisi bu müqavimətlərin hər birində baş itkilərinin sadə cəminə bərabər olmur.

7-ci mühazirə.

7. YERLİ HİDROLİK MÜQAVİLƏT

9.7 Borunun döndərilməsi

9.8. Yerli müqavimətlərin əmsalları.

9.1. Yerli müqavimət haqqında ümumi məlumat

Yerli müqavimətlər, mayenin hərəkəti istiqamətində və ya ölçüsündə dəyişiklik səbəbindən axın deformasiyasının baş verdiyi boru kəmərlərinin hissələridir.

Deformasiya burulğan əmələ gəlməsinin yaratdığı əlavə müqavimətə səbəb olur. Müqaviməti aradan qaldırmaq üçün sərf olunan iş istilik enerjisinə çevrilir.

Yerli müqavimətlərə aşağıdakılar daxildir: ani genişlənmələr və daralmalar, "diz" - müəyyən bir açı ilə dönmə, dallanma.

Struktur olaraq bunlar ola bilər: boru kəmərində genişlənmələr və daralmalar, hidravlik paylayıcılar, klapanlar, qapılar.

Maye axınının vahid çəkisi üçün enerji itkisi (Weisbach-Darcy) düsturu ilə müəyyən edilir:

burada V, S bölməsində orta axın sürətidir, ζ - Reynolds ədədindən, yerli müqavimət formasından, onun səthlərinin kobudluğundan, kilidləmə qurğusunun açıqlıq dərəcəsindən asılı olaraq yerli müqavimətin ölçüsüz əmsalı.

Yerli müqavimətdə xüsusi enerji itkisi ζ - zeta əmsalı ilə xarakterizə olunur ki, bu da xüsusi kinetik enerjinin (sürət başlığının) fraksiyaları ilə müəyyən edilir:

Boru kəmərlərinin yerli müqavimətdən əvvəl və sonrakı hissələri fərqli ola bilər. Xüsusi enerji itkisi həm yerli müqavimətdən əvvəl, həm də sonra sürət başlığı baxımından hesablana bilər. Buna görə də əmsalı ζm bu sürət başlıqlarından hər hansı birinə təyin edilə bilər, lakin sürət başlıqlarına tərs mütənasib olaraq fərqli dəyərlərə malik olacaq. Sürətlərdən böyük olanı hesablanmış sürət kimi götürmək daha rahatdır, yəni. borunun daha kiçik diametrinə uyğun gələn.

Uzunluq boyunca və yerli müqavimətlərdə itkiləri təyin etmək üçün düsturların müqayisəsindən belə çıxır ki, əmsal ζ ekvivalent λ*( l/ d) . Buna görə də, yerli müqavimətdə enerji itkiləri ekvivalent uzunluqdakı itkilər kimi qəbul edilə bilər le düsturla ekvivalent uzunluğu təyin edən düz boru kəməri

Ekvivalent uzunluqdan istifadə edərək, yerli müqavimətdə xüsusi enerji itkisini uzunluq boyunca sürtünmə itkisi ilə müqayisə etmək olar.

Yerli müqavimət giriş və çıxış axınlarına təsir göstərir. Axının pozulması ondan əvvəl başlayır və xeyli məsafədə ondan sonra bitir.

Birləşdirilmiş yerli müqavimətlərin qarşılıqlı təsiri onda təzahür edir ki, bir-birindən yaxın məsafədə yerləşən yerli müqavimətlərin əmsallarının cəmi ayrı-ayrı əmsalların arifmetik cəmindən az ola bilər. Hesablamalar apararkən bu nəzərə alınmır və əmsallar əlavə edilir.

Müqavimət əmsalları müqavimətlər üçün empirik cədvəllərdən tapılır müxtəlif növlər və strukturlar və ya analitik asılılıqlarla hesablama yolu ilə. Cədvəllərdə əmsalların orta dəyərləri göstərilir. Baş itkisi hesablanmışdan fərqli olarsa, müqavimət əmsallarını təyin etmək üçün təcrübələr aparılmalıdır.

Laminar hərəkət və aşağı Reynolds ədədləri üçün Re

Bu vəziyyətdə, laminar öz-özünə bənzərlik baş verir və baş itkisi birinci gücə olan sürətə mütənasibdir.

Turbulent sürücülük şəraitində və böyük rəqəmlər Re >> 2300 ÷10 5 axında, ətalət qüvvələri özlü sürtünmə qüvvələrindən üstündür, yerli müqavimətlərin əmsalları praktiki olaraq Re-dən asılı deyildir:

Bu halda turbulent öz-özünə oxşarlıq baş verir və baş itkisi sürətin kvadratına mütənasibdir.

Öz-özünə oxşarlıq anlayışı hidrodinamik modelləşdirmə sahəsinə aiddir və Reynolds rəqəmlərinə uyğun olaraq modeldə və yerdə tədqiqatlar zamanı boruda yerli müqavimətin və ya sürtünmə itkilərinin müqavimət əmsallarının müqayisəliliyini bildirir.

Öz-özünə oxşarlıq mayenin özlülüyü, axınların həndəsi ölçüləri, məsələn, diametrlər, kinematik parametrlər, məsələn, modeldə və təbiətdəki sürətlər arasında əlaqə təmin edildikdə baş verir.

9.2. Boru kəmərinin qəfil genişlənməsi

Borunun qəfil genişlənməsi ilə (şək. 9.1), axın dərhal daha böyük diametrə qədər genişlənmir, əvvəlcə maye daha kiçik hissəni S 1 (3-4 ilə göstərilmişdir) jet şəklində tərk edir. Jet ətrafdakı mayedən interfeys vasitəsilə ayrılır.

İnterfeys qeyri-sabitdir və axın və boru divarı arasındakı həlqədə burulğanlar əmələ gəlir. Jet tədricən genişlənir və müəyyən bir məsafədə l genişləndirilməsi əvvəlindən bütün bölmə S 2 doldurur (2-2 qeyd).

Jet və divarlar arasındakı boşluqda maye durğun zonada olur, sürtünmə səbəbindən bu zonadakı maye divarlara yaxınlaşdıqca parçalanan burulğan hərəkətində iştirak edir. Bu zonadan olan maye mərkəzi reaktivə çəkilir və reaktivdən gələn maye burulğan zonasına daxil olur. Axının ayrılması və burulğan meydana gəlməsi səbəbindən enerji itirilir.

1-1 bölməsində axının təzyiqini, sürətini və sahəsini qeyd edək: R 1 , V 1 , S1 , və 2-2-ci bölmələrdə: R 2 , V 2 , S2 .

Gəlin aşağıdakı fərziyyələri irəli sürək:

1) hidrostatik təzyiq hidrostatika qanununa uyğun olaraq kəsiklər üzrə paylanır: .

2) kəsiklərdə sürətlərin paylanması turbulent hərəkət rejiminə uyğun gəlir α 1 =α2 =1 .

3) 1-2-ci bölmədə mayenin divarlara sürtünməsi nəzərə alınmır, uzunluğu kiçik olduğuna görə yalnız genişlənmə itkilərini nəzərə alırıq;

4) mayenin hərəkəti sabitdir, o mənada ki, çıxışın təzyiqi sabitdir və S 1 və S 2 kəsiklərində orta sürətlər müəyyən bir qiymətə malikdir və dəyişmir.

Genişlənmə səbəbindən baş itkisini nəzərə alaraq 1 - 1 və 2 - 2 bölmələri üçün Bernoulli tənliyini yazaq. h w.r. . Genişlənmə itkisini ifadə edin

Gəlin dəyəri müəyyən edək ani genişlənmə itkisi h w.r. impulsun dəyişməsi haqqında teorem.

Bu teorem məlum bir şəkildə tərtib edilmişdir: “vahid vaxtda cismin impulsunun dəyişməsi cismə təsir edən qüvvəyə bərabərdir”.

δ q – “1-1-2-2” maye həcminin axın oxuna proyeksiyada hərəkət miqdarının artımı bu həcmə təsir edən xarici qüvvələrin impulsunun eyni oxuna proyeksiyasına bərabərdir.

ərzində δ t elementar axınlardan ibarət "3-4-2-2" həcmi mövqeyinə keçəcək: 3"-4" -2"-2". "1-1-2-2" həcmində olan mayenin impulsunda dəyişiklik olacaq.

Durğun zonadakı maye əsas hərəkətdə iştirak etmir, buna görə də zamanla "1-1-2-2" həcmində hərəkət miqdarının artması t həcmlərdə hərəkət kəmiyyətlərinin fərqinə bərabər olacaq: 3-4-3 "-4" və 2-2 -2 "-2". Daxili hissəçıxıldıqda həcm azalacaq.

Sürəti ifadə edən u 1 və u 2 elementar axınların canlı bölmələrində δ s 1 , δ s2 , axınlarda elementar kütlələrin impuls artımını yazmaq olar:

diferensiallara keçərək və sahələr üzərində inteqrasiya edərək əldə edirik

Bu inteqrallar canlı hissələrdən S 1 və S 2 zaman vahidinə axan maye kütlələrinin impulsunu verir. Onları ortadan tapmaq olar V 1 və V 2 bu bölmələrdə sürətlər:

dt zamanı genişlənmə zamanı axının impulsunda artım əldə edirik

Nəzərə alınan həcmə təsir edən xarici qüvvələr:

Ağırlıq G = ρ S2 l, harada l – nəzərdən keçirilən həcmin uzunluğu 1-1-2-2;

Boru divarının reaksiyası həlqəvi sahəyə təsir etdiyi üçün P 1 təzyiqinin bütün 1-1 - S 1 sahəsinə təsir etdiyini nəzərə alaraq 1-1 - S 1 bölməsinin səthində maye təzyiqinin qüvvələri " 1-3 və 4-1" və P2 təzyiqi 2-2 - S 2 bölməsinin səthinə təsir göstərir.

Bölmələrdəki təzyiqlər hidrostatik qanuna uyğun hərəkət etdiyindən, düz divarlardakı qüvvələri müəyyən etmək üçün S 1 və S 2 sahələrinin ağırlıq mərkəzindəki təzyiqləri onların qiymətinə vurmaq lazımdır. İmpuls proyeksiyası üçün alırıq

İmpulsun artımı impulsa bərabər olacaq

Davamlılıq tənliyindən istifadə V 1 S 1 = V 2 S2 və sinα-nın qiyməti = ( z2- z1)/ l və ρgS 2 azaldarkən alırıq

(9.4)

Əvəz edən ifadəsinə daxil olur hv.r. alırıq

Qəfil genişlənmə zamanı baş itkisi turbulent hərəkət rejimi üçün sürət fərqindən müəyyən edilən sürət başlığına bərabərdir.

Bu düstur 1766-cı ildə onu törədən fransız aliminin şərəfinə Borda düsturu adlanır.

Düstur turbulent axın rejimində yaxşı təsdiqlənir və hesablamalarda istifadə olunur. Ani genişlənməyə qarşı müqavimət fenomeni labirint möhürlərinin dizaynında istifadə olunur.

Dar S 2 və geniş S 1 kəsiklərində sürətlərə nisbətdə sürtünmə əmsallarını təyin edək. Davamlılıq tənliyi

1. S 1 dar bölməsində V 1 sürətinə gəldikdə:

2. Geniş S 2 bölməsində V 2 sürətinə gəldikdə:

9.3. Borudan tanka çıxdıqda enerji itkisi.

Tank sahəsi S 2 olduqda , boru kəmərinin sahəsi ilə müqayisədə böyükdür S 1 , S 2 /S 1 →∞ böyükdür və sürəti V 2 → 0 kiçikdir, borudan çənə çıxdıqda genişlənmə itkisi

9.3. Borunun tədricən genişlənməsi

Borunun tədricən genişləndiyi yerli müqavimətə diffuzor deyilir. Diffuzorda maye axını sürətin azalması və təzyiqin artması ilə müşayiət olunur; mayenin kinetik enerjisi təzyiq enerjisinə çevrilir.

Hərəkət edən mayenin hissəcikləri kinetik enerjinin itirilməsi səbəbindən artan təzyiqə qalib gəlir. Diffuzor müqavimətini təyin etmək üçün düstur ani genişlənmə itkisi formuluna bənzəyir.

, burada φd diffuzor əmsalıdır.

Diffuzor üçün itki əmsalının tərifi Bordanın qəfil genişlənmə teoreminə əsaslanır. Dar bir hissədə V 1 sürətinə nisbətən sürükləmə əmsalını ifadə edərək S 1 , alırıq

Funksiya φ d \u003d f (α) α = 6º φ d = 0,2 (Şəkil 9.5), α = 10º φ d = 0,23-0,25 bucaq üçün minimuma malikdir.

Diffuzor daha kiçikdən keçid zamanı baş verən itkiləri azaltmaq üçün quraşdırılmışdır daha böyük diametr borular.

a) 0-da b) 8-10º-də c) 50-60º-də

Düzbucaqlı diffuzorlar (bir müstəvidə genişlənmə ilə) dəyirmi və kvadratlardan daha böyük optimal bucağa malikdir, təxminən 10 ÷ 12 ° (düz diffuzorlar).

α > 15 ÷ 25° bir açıya keçmək lazımdırsa, dp / dx = const oxu boyunca sabit təzyiq gradientini və təzyiqin vahid artımını təmin edən xüsusi bir diffuzor istifadə olunur, birbaşa generatrix ilə təzyiq. diffuzor boyunca gradient azalır, şək. 9.6.

Belə diffuzorlarda enerji itkisinin azalması nə qədər böyük olarsa, α bucağı bir o qədər böyük olacaq və 40 - 60 ° bucaqlarda adi diffuzorlarda itkilərin 40%-nə çatır. Bundan əlavə, əyri bir diffuzorda axın daha sabitdir, yəni. daha az tendensiyalar axın fasiləsinə.

Adi diffuzordan ibarət pilləli diffuzor da istifadə olunur optimal bucaq sonra ani genişlənmə baş verdi.

9.4. Boru kəmərinin qəfil daralması

Borunun qəfil daralması ilə (şək. 9.7) enerji itkiləri dar bir borunun girişində axın sürtünməsi və burulğan meydana gəlməsi ilə əlaqədar itkilərlə əlaqələndirilir. Axın giriş küncünün ətrafında axmadığından, ondan qoparaq daraldığı üçün burulğan əmələ gəlir. Axının daralmış hissəsinin ətrafındakı dairəvi boşluq fırlanan maye ilə doldurulur.

Təzyiq itkisi, hesablama üçün tələb olunan hissədəki sürətə nisbətən İdelchik düsturu ilə müəyyən edilir.

Dar bir hissədə sürətə nisbətən V 1, sürükləmə əmsalı bərabərdir

(9.13)

Geniş bölmədə sürətə nisbətən V 2

burada ξ daralma ani daralmanın müqavimət əmsalıdır, daralma dərəcəsindən və əmsalın azaldığı bölmədən asılı olaraq, n = S 2 /S 1 daralma dərəcəsidir.

9.5. Tankı boruda tərk edərkən enerji itkisi.

Tankı böyük bir boruya buraxarkən və giriş küncünün yuvarlaqlaşdırılması olmadıqda, S 2 >> S 1 olduqda , S 2 / S 1 → 0 nisbəti, tankdan boruya çıxmaq üçün İdelchik düsturundan istifadə edərək əldə edirik

sürükləmə əmsalı

ξ w.r.tr. = 0,5.

Giriş küncünü (giriş kənarını) yuvarlaqlaşdırmaqla, borunun girişində təzyiq itkisini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilərsiniz.

9.6. Borunun tədricən daralması zamanı enerji itkisi - qarışdırıcı.

Borunun tədricən daralması çaşdırıcı adlanır (Şəkil 9.9). Çaşdırıcıda maye axını sürətin artması və təzyiqin azalması ilə müşayiət olunur. Çaşdırıcının başlanğıcındakı maye təzyiqi sonundan daha yüksəkdir, buna görə də diffuzorda olduğu kimi burulğanların əmələ gəlməsi və axın dayanmalarının yaranması üçün heç bir səbəb yoxdur.

Çaşdırıcıda ancaq sürtünmə itkiləri olur və onun uzunluğu kiçik olduğundan adətən l/d ≈ 3-4 olur.Konfuserin müqaviməti həmişə diffuzorun müqavimətindən az olur və çaşdırıcının bucağından və uzunluğundan asılıdır. əmsalın adi dəyərləri ζ = 0.06-0, 09. Məsələn, üçün.

Qarışıqlıq müqavimətinin hesablanması yerli müqavimətləri təyin etmək üçün düstura uyğun olaraq aparılır

Nəzərə almaq lazımdır ki, ζ dəyəri adətən çaşdırıcının dar en kəsiyi ilə əlaqələndirilir.

9.7 Borunun döndərilməsi

Boruyu yuvarlaqlaşdırmadan ixtiyari bir açı ilə çevirərkən yerli müqavimətə "diz" deyilir.(Şəkil 9.10a). Dizdə əhəmiyyətli enerji itkiləri baş verir, buna görə də axın ayrılması və burulğan əmələ gəlməsi baş verir, bu itkilər daha böyükdür, δ bucağı nə qədər böyükdür. Baş itkisi düsturla hesablanır

h = ξ üçün V 2 /(2 g).

Dairəvi bir hissənin dizinin müqavimət əmsalları eksperimental olaraq müəyyən edilir, ξ üçün artan bucaqla artır δ (Şəkil 9.17) və δ = 90°-də birliyə çatır.

Sürtünmə əmsalının dəyəri təxminən formula ilə müəyyən edilə bilər

ζk \u003d Günah 2 δ

Borunun tədricən dönüşü (şəkil 9.10c) filial adlanır. Dönüşün hamarlığı burulğan meydana gəlməsinin intensivliyini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır, geri çəkilmə müqaviməti dirsəklə müqayisədə daha azdır. Döngənin əyriliyinin nisbi radiusunun kifayət qədər böyük dəyəri ilə R/ d , axın dayanması tamamilə aradan qaldırılır. Geri çəkilmə müqavimət əmsalı ξ cavab. münasibətdən asılıdır R/ d, künc δ , həmçinin borunun en kəsik forması.

Turbulent axın şəraitində dəyirmi əyilmələr üçün empirik düsturdan istifadə etmək olar R/ d>> 1.

δ= 90° ξ" bucaq üçün resp1 = 0,051+0,19*(d/R) (9,16),

δ-dən kiçik bucaqlar üçün

bucaqlar üçün δ >> 100° ξ resp3 = (0,7 + (δ/90)*0,35)*ξ’ resp1 (9,18)

Baş itkisi əmsallarla müəyyən edilir ξ cavab. , əyriliyə görə müqaviməti nəzərə alın. Tərkibində əyilmələr olan boru kəmərləri hesablanarkən sürtünmə itkilərini müəyyən etmək üçün bu döngələrin uzunluqları boru kəmərinin ümumi uzunluğuna daxil edilməli, sonra əyilmələrin ξ əmsalı ilə müəyyən edilən itkilər sürtünmə itkisinə əlavə edilməlidir.

Yerli müqavimətlərin tərifi və növləri.

Boruda turbulent axın rejimində ən sadə yerli müqavimətlər .

1. Axının qəfil genişlənməsi. Kanalın qəfil genişlənməsi zamanı təzyiq itkisi (enerji) axının divarlardan ayrılması ilə əlaqəli burulğan meydana gəlməsinə sərf olunur, yəni. maye kütlələrinin daimi yenilənməsi ilə fırlanma fasiləsiz hərəkətini saxlamaq.

düyü. 4.9. Borunun qəfil genişlənməsi

Kanalın (borunun) qəfil genişlənməsi ilə (şək. 4.9) axın küncdən qoparaq kanal kimi birdən-birə deyil, tədricən genişlənir və axınla boru divarı arasındakı həlqəvari boşluqda burulğanlar əmələ gəlir. enerji itkilərinə səbəb olanlardır. İki axın bölməsini nəzərdən keçirin: 1-1 - borunun genişlənmə müstəvisində və 2-2 - axının genişlənərək geniş bir borunun bütün hissəsini doldurduğu yerdə. Nəzərdən keçirilən bölmələr arasında axın genişləndiyi üçün onun sürəti azalır, təzyiq isə artır. Buna görə də, ikinci piezometr Δ-də hündürlüyü göstərir H birincidən daha böyük; lakin bu yerdə təzyiq itkiləri olmasaydı, ikinci piezometr digəri ilə daha yüksək hündürlüyü göstərərdi h ext. Bu hündürlük düsturla müəyyən edilən yerli genişlənmə itkisidir: harada S1, S2- kəsik sahəsi 1-1 və 2-2 . υ-boru kəmərinin məlum hissəsində sürət. Bu ifadə bir nəticədir Borda teoremləri.

Borda teoremi:axının qəfil genişlənməsi nəticəsində baş itkisi sürətlər fərqindən müəyyən edilən sürət başlığına bərabərdir.

İfadə (1 - S 1 /S 2) 2 yunan hərfi ζ (zeta) ilə işarələnir və yerli müqavimət əmsalı adlanır, beləliklə

düyü. 4.10. Borunun tədricən genişlənməsi

Bundan əlavə, diffuzorda daimi kəsikli borularda baş verənlərə bənzər adi tikan itkiləri var. Diffuzorda ümumi təzyiq itkisi iki şərtin cəmi kimi qəbul edilir:

harada h tr və h ext- sürtünmə və genişlənmə nəticəsində təzyiq itkisi (vorteks əmələ gəlməsi).

burada n = S 2 /S 1 = (r 2 /r 1) 2 - diffuzorun genişlənmə dərəcəsi. Genişlənmə baş itkisi h ext kanalın qəfil genişlənməsi halında olduğu kimi eyni xarakter daşıyır

harada k- yumşalma əmsalı, α= 5…20°, k= sinα.

Bunu nəzərə alaraq, ümumi baş itkisi aşağıdakı kimi yenidən yazıla bilər:

buradan diffuzorun sürtünmə əmsalı düsturla ifadə oluna bilər

düyü. 4.11. ζ fərqinin bucaqdan asılılığı

Funksiya ζ = f(α) α bucağının ən əlverişli optimal qiymətində minimuma malikdir, optimal dəyəri aşağıdakı ifadə ilə müəyyən edilir:

Bu düsturla əvəz edilərək λ T=0,015…0,025 və n= 2…4 α alırıq topdan= 6 (şək.4.11).

düyü. 4.12. Borunun qəfil daralması

4.13. çaşdırıcı

Ümumi təzyiq itkisi düsturla müəyyən edilir;

burada daralma müqavimət əmsalı I.E-nin yarı empirik düsturu ilə müəyyən edilir. İdelçik:

orada n \u003d S 1 / S 2- daralma dərəcəsi.

Boru böyük bir tankdan çıxdıqda, bunu güman etmək olar S2/S1= 0, həmçinin giriş küncünün yuvarlaqlaşdırılması olmadıqda, sürükləmə əmsalı ζ dar = 0,5.

burada çaşdırıcının sürtünmə əmsalı düsturla müəyyən edilir

orada n \u003d S 1 / S 2- daralma dərəcəsi.

düyü. 4.14. Nozzle

5. Borunun qəfil əyilməsi (dirsək). Bu tip yerli müqavimət (Şəkil 4.15) əhəmiyyətli enerji itkilərinə səbəb olur, çünki orada axının ayrılması və burulğan əmələ gəlməsi baş verir və itki nə qədər çox olarsa, δ bucağı bir o qədər böyükdür. Baş itkisi düsturla hesablanır

harada ζ saymaq- dizin δ bucağından asılı olaraq qrafikdən müəyyən edilən dairəvi kəsişmənin dizinin müqavimət əmsalı (şəkil 4.16).

yerli müqavimət

Real mayelər hərəkət etdikdə, boru kəmərinin uzunluğu boyunca sürtünmə itkilərinə əlavə olaraq, mayenin özlülüyünə görə yaranır, yerli müqavimətlərin (kranlar, klapanlar, daralmalar, genişlənmələr, boru kəmərlərinin dönüşləri) olması ilə bağlı təzyiq itkiləri ola bilər. və s.), hərəkət sürətinin və ya axının istiqamətinin dəyişməsinə səbəb olur.

Yerli müqavimətlərdə baş itkisi düsturla müəyyən edilir

burada ξ - yerli itkilər əmsalıdır; - yüksək sürətli təzyiq; - orta sürəti.

Yerli itki faktoru ξ verilmiş yerli müqavimətdə baş itkisinin sürət başlığına nisbətidir

Əksər hallarda, yerli müqavimətdən əvvəl və sonra boru kəmərinin diametri fərqlidir və buna görə də maye axını sürətləri fərqlidir (Şəkil 6.21). Aydındır ki, yerli müqavimətdən əvvəl və sonra dinamik təzyiqlə bağlı yerli itkilərin əmsalları fərqli olacaqdır. Buna görə də hidravlik kitabçalardan istifadə edərkən həmişə əmsalın hansı sürət başlığına aid olduğuna diqqət yetirmək lazımdır.Adətən, ξ yerli müqavimətin arxasındakı sürət başlığına istinad edilir.

düyü. 6.21.

Bəzi hallarda, yerli müqavimətin sözdə ekvivalent uzunluğu vasitəsilə yerli müqavimətləri müəyyən etmək rahatdır. Yerli müqavimətin ekvivalent uzunluğu müəyyən bir yerli müqavimətdə olduğu kimi eyni baş itkisinə malik olan düz boru kəmərinin uzunluğudur.

Ekvivalent uzunluq bərabərlikdən müəyyən edilə bilər

Ekvivalent uzunluq anlayışı boru kəmərinin azaldılmış uzunluğu konsepsiyasını təqdim etməyə imkan verir

harada l - boru kəmərinin faktiki uzunluğu.

Yerli itkilərin əmsalı ξ ümumiyyətlə yerli müqavimət formasından, Re sayından, səth pürüzlülüyündən və kilidləmə cihazları həm də onların kəşf dərəcəsinə görə, yəni.

burada sadəliklər yerli müqavimət formasını, o cümlədən kilidləmə qurğusunda açılma dərəcəsini xarakterizə edir.

Yerli müqavimətlərdə baş verən hadisələrin böyük mürəkkəbliyi səbəbindən hazırda ξ əmsalının nəzəri təyini üçün etibarlı üsullar mövcud deyildir. Əsasən eksperimental olaraq müəyyən edilir. Boru kəmərinin qəfil genişlənməsi zamanı yerli itkilərin əmsalını nəzəri cəhətdən əsaslandırmaq cəhdi var (şək. 6.22). Qeyri-elastik təsirlə qəfil genişlənmə zamanı enerji itkilərinin analogiyasından istifadə etməklə bərk maddələr, J. III. Borda impuls artımı teoremindən və Bernoulli tənliyindən axının qəfil genişlənməsi zamanı lokal itkilər üçün düstur əldə etdi.

ani genişlənmədən əvvəl və sonra axın sürətləri haradadır, yəni. ani genişlənmə baş itkisi itirilmiş sürətin sürət başlığına bərabərdir, burada itirilmiş sürətdir. Bu bəyanat sözdə ifadə edir Borda teoremi – Carnot. Bununla belə, hadisələrin daha ətraflı təhlili göstərir ki, ani genişlənmə zamanı təzyiq itkiləri ilə bərk cisimlərin qeyri-elastik təsiri zamanı enerji itkiləri arasındakı analogiya tam deyil. Xüsusilə təcrübə Borda-Karno teoreminin verdiyi təzyiq itkilərinin çox qiymətləndirildiyini təsdiqləyir. Ona görə də nəzəri mülahizələr və təcrübə əsasında bu itkini düsturla müəyyən etmək təklif olunur

harada k- empirik olaraq təyin olunan əmsal.

düyü. 6.22.

Yerli müqavimətlərin praktiki olaraq vacib növlərini ayrı-ayrılıqda nəzərdən keçirək.

(Şəkil 6.22-ə baxın).

Qeyri-elastik təsirə malik axının qəfil genişlənməsinin bənzətməsi ciddi bir hərəkət üçün əsas ola bilməz. nəzəri əsaslandırma və izahatlar fiziki hiss hadisələr, birinci yaxınlaşmada kifayətdir. Qeyri-elastik təsirə görə mexaniki enerji dağılır və mayenin daxili enerjisinə çevrilir. Bu, (6.26) düsturu ilə hesablanan qəfil genişlənmə zamanı itkilərin əsas payını izah edir.

Üçün axın davamlılığı tənliyi sıxılmayan maye formasına malikdir

(6.28) ifadəsini (6.26) düsturu ilə əvəz edərək əldə edirik

(6.29)

(6.29) və (6.25) düsturlarını müqayisə edərək tapırıq

(6.27)-dən ifadə edirik:

(6.31) ifadəsini (6.26) düsturu ilə əvəz edərək əldə edirik

(6.32)

(6.32) və (6.25) düsturlarını müqayisə edərək tapırıq

Beləliklə, (6.29), (6.32) düsturlarına əsasən məlum sürətlər və ya vəziyyətində yerli müqavimətdə təzyiq itkisini təyin etmək mümkündür. Təxmini hesablamalar üçün əmsal k 1-ə bərabər götürülə bilər.

2. Borudan böyük bir tanka çıxın(Şəkil 6.23).

düyü. 6.23.

Bu vəziyyətdə, tankın kəsişmə sahəsi buna görədir

Onda (6.30) düsturu nəzərdə tutulur

düyü. 6.24.

Bu vəziyyətdə birdən-birə sürət artımı var. Bu halda, bölmənin keçid müstəvisində heç bir təsir baş vermir. Lakin axın istiqamətində müəyyən məsafədə reaktiv sıxılır (bölmə ilə - c), sonra sıxılmış hissədən normala keçid. Bu keçid baş itkisinin səbəbi olan bir zərbə kimi qəbul edilə bilər.

Ani daralma səbəbiylə baş itkisi əhəmiyyətli dərəcədədir az itki qəfil genişlənmə zamanı baş. Burada ξ əmsalı nisbətdən asılıdır. Empirik olaraq tapılan ξ dəyərləri Cədvəldə verilmişdir. 6.1.

Cədvəl 6.1

Qəfil daralma zamanı ξ dəyərləri

4. Axının tədricən genişlənməsi(diffuzor) (Şəkil 6.25).

düyü. 6.25.

Kiçik açılarda diffuzorda axın davamlı olaraq baş verir. Bucaqlarda, axın divardan ayrılır. Bu, diffuzorda kanalın genişlənməsi səbəbindən sürətin azalması nəticəsində hərəkət istiqamətində təzyiqin artması ilə əlaqədardır. Divarın yaxınlığında hərəkət edən mayenin hissəcikləri özlülük qüvvələri tərəfindən güclü şəkildə yavaşlayır və müəyyən bir nöqtədə onların kinetik enerjisi daim artan təzyiqi aradan qaldırmaq üçün kifayət etmir. Buna görə də, belə bir nöqtədə divara yaxın təbəqədə maye sürəti yox olur və bu nöqtənin arxasında əks axınlar görünür - axın ayrılması.

Diffuzorda davamlı axın praktiki olaraq itkisiz baş verirsə, ayrılan axın burulğan meydana gəlməsi üçün əhəmiyyətli enerji itkiləri ilə müşayiət olunur.

Asılılıq Şəkildə göstərilən formaya malikdir. 6.26.

düyü. 6.26.

Bucaqda itki faktoru maksimuma çatır. Üstəlik, təzyiq itkisi bucağında, axının qəfil genişlənməsi zamanı itkiləri üstələyirlər (). Buna görə də, bir açı ilə diffuzorlar şəklində keçidlər yerinə, daha az baş itkisi ilə bir keçid kimi ani genişlənmə istifadə edilməlidir.

Verilmiş yerli müqavimət üçün ξ əmsalı yalnız Re ədədinin funksiyası olacaqdır. Re ədədinin ξ əmsalına təsirindən asılı olaraq mayenin hərəkət rejimlərini aşağıdakı zonalara bölmək olar.

1. Yerli müqavimətdə və boru kəmərində hərəkət laminardır.

Bu vəziyyətdə yerli müqavimət əmsalı düsturla müəyyən edilir

harada AMMA -

onda (6.33) düsturu nəzərə alınmaqla, bizdə harada

Buna görə baş itkisi sürətin birinci gücünə mütənasibdir.

2. Yerli müqaviməti olmayan boru kəmərində hərəkət laminar, yerli müqavimətlə isə turbulentdir. Bu halda

harada AT -

Bu vəziyyətdə baş itkisi düsturla müəyyən edilir

3. Boru kəmərində yerli müqavimət olmadan və onun mövcudluğunda kiçik sayda Re > 2300-də turbulent hərəkət.

Yerli müqavimət əmsalı üçün formula belədir

harada İLƏ - yerli müqavimətin növündən asılı olaraq əmsal.

Sonuncu münasibəti (6.34) düsturu ilə əvəz edərək əldə edirik

4. Yüksək Reynolds nömrələrində inkişaf etmiş turbulent axın.

Buradakı ξ əmsalı Reynolds sayından asılı deyil və yerli baş itkisi sürətin kvadratına mütənasibdir (kvadrat zona)

Oranlar A, B, C müxtəlif növ yerli müqavimətlər üçün hidravlika dərsliklərində və hidravlik dərsliklərdə verilmişdir.

Borunun qəfil daralması

Hidravlik təzyiq itkiləri, qəfil genişlənmə halında olduğu kimi, burulğanların (jakuzi sahəsi) əmələ gəlməsi ilə borunun həm geniş, həm də dar hissələrində axının divarlardan ayrılması ilə əlaqələndirilir (şək. 4.19). Maye axını borunun dar hissəsinin kəskin kənarlarına çatdıqda, axın ayrılır, nəticədə daralır (bölmə S-S) və daha da genişlənir. Daralmış axının ətrafındakı boşluq burulğan bölgəsi olacaqdır.

Burulğan və tranzit axını arasında bir interfeys yaranır. Sürətlərin pulsasiyası və burulğan əmələ gəlməsi nəticəsində burulğan bölgəsinin hissəcikləri ilə axının özü arasında kütlə mübadiləsi baş verir.

düyü. 4.19. Borunun qəfil daralması

Baş itkisini Borda düsturundan istifadə edərək müəyyən etmək olar, itkilərin əsasən sıxılmış bölmənin arxasında olacağını və sıxılmış hissədən əvvəl baş itkisinin əhəmiyyətli dərəcədə kiçik olduğunu nəzərə alsaq.

Sıxılmış sürət S-S sahə

. (4.136)

Sıxılmış hissənin sahələri ilə borunun dar hissəsinin sahəsinin nisbətini ifadə edək əmsalı vasitəsilə sıxılma nisbəti adlanır:

. (4.137)

Borda görə baş itkisi

. (4.138)

Davamlılıq tənliyindən

. (4.139)

Baş itkisini sürət başlığı ilə ifadə edək :

(4.140)

. (4.141)

Sonra yerli müqavimət əmsalı

. (4.142)

Sıxılma nisbəti dar və geniş borunun sahələrinin nisbətindən asılıdır:

. Sahə nisbəti

Əmsal A.Altşul düsturu ilə hesablana bilər

. (4.143)

Yerli müqavimət əmsalı İ.İdelçikin təklif etdiyi düsturla müəyyən edilə bilər:

. (1.144)

, boru böyük bir tankdan çıxdıqda,

, sonra boru bağlantısının sağ açılarında

Boruya axın girişi

Eksperimental tədqiqatlar müqavimətin qalınlığından asılı olduğunu müəyyən etdi dəyirmi borunun aparıcı kənarı. Nisbi qalınlığı olan bir kənar üçün

girişdə yerli müqavimət əmsalı

. Sonsuz kiçik kənar qalınlığı ilə (

)

Girişdə müqaviməti azaltmaq üçün konusvari formalı və ya hamar girişli giriş ucları istifadə olunur (şək. 4.20). Boruya girmədən əvvəl bir ekran varsa, itkilər artır. Belə məsləhətlərdə, axının divarlardan ayrılması çox əhəmiyyətli dərəcədə azalır. İlə konusvari uclar üçün

, hamar girişlə məsləhətlər -

saat

düyü. 4.20. Müxtəlif boru girişləri

Boru kəmərindəki diafraqma

Diafraqma müəyyən bir yerdə suyun axmasına nəzarət etmək üçün boru kəmərinə quraşdırılmışdır. Diafraqma quraşdırma yerindəki boru kəməri daimi boş sahəyə malikdir, d= const (Şəkil 4.21).

düyü. 4.21. Boru kəmərindəki diafraqma

Diafraqmanın yerli müqavimət əmsalı düsturla müəyyən edilir

, (4.145)

- diafraqmanın diafraqma sahəsinin diametrə nisbəti boru diametrinin kəsişmə sahəsinə ;- axın diafraqmanın deşiklərindən keçdikdə sıxılma nisbəti, A.Altşul (4.143) düsturu ilə tapmaq tövsiyə olunur:

Boruların yuvarlaqlaşdırılması

Hamar yuvarlaqlaşdırılmış borular və ya boru əyilmələri döngələr adlanır. Əyrilik radiusu R maye axınının vorteks formalaşmasına təsir göstərir, yəni. hərəkətə qarşı müqavimət üzrə (şək. 4.22). Weisbach düsturu yerli müqavimət əmsalını təyin etmək üçün tanınır aşağıdakı şərtlər:

, (4.146)

harada - əyrilik bucağı.

düyü. 4.22. Boru yuvarlaqlaşdırmaları: a - hamar yuvarlaqlaşdırma (əyilmə); b - kəskin yuvarlaqlaşdırma

Borunun kəskin dönüşü halında (Şəkil 4.22, b), əhəmiyyətli dərəcədə var böyük itkilər baş. Mərkəzdənqaçma qüvvələrinin təsiri nəticəsində maye axını burulğan meydana gəlməsi ilə divarlardan ayrılır və burulğan bölgəsinin yaranmasına səbəb olur.

Belə bir dəyirmi əyilmə üçün əmsal diz oxlarının meyl bucağından asılıdır . At

1.0 dəyəri daxilindədir. Divarın yüksək pürüzlü olması halında birdən böyük olacaq.

Nəzarət klapanları

Qapı klapan. Dəyirmi borunun bir tərəfli klapan üçün müqavimət onun açılma dərəcəsindən asılıdır, yəni. münasibətdən (şək. 4.23). Kiçik bir açılış nəticəsində axın qapaq seqmentindən və divarlardan burulğan bölgəsinin əmələ gəlməsi ilə ayrılır və bölgə ilə axın arasındakı interfeysdə sürətlərin pulsasiyası və intensiv burulğan əmələ gəlməsi baş verir ki, bu da kütlənin kütləvi ötürülməsinə səbəb olur. maye hissəciklər.

Cədvəldə. 4.2 əmsalın dəyərlərini göstərir açılma dərəcəsindən asılı olaraq.

Cədvəl 4.2 - Dəyərlər açılma dərəcəsindən asılı olaraq

düyü. 4.23. qapı klapan

Mantar kran, klapanlar. Fişli kranın müqaviməti birbaşa kranın açılış bucağına bağlıdır. (Şəkil 4.24).

düyü. 4.24. Nəzarət klapanları:

a - düz klapan; b - normal klapan;

c - kosva tipli klapan; g - mantar kranı

Cədvəldə. 4.3 kranın yerli müqavimət əmsalının dəyərlərini göstərir .

Cədvəl 4.3 - Dəyərlər açılış bucağından asılı olaraq

Vanaların yerli müqavimətlərinin əmsallarının dəyərləri (bax Şəkil 4.24) müxtəlif dizaynlar tam açıldıqda aşağıdakılar:

düz-

;

normal -

;

əyri çekim ilə (kosva) -

Tees

Borunun maye axınlarının ayrılması və ya birləşdirilməsinin baş verdiyi hissəsi tee adlanır (şəkil 4.25). Teelərdə hidravlik itkiləri təyin edərkən orta sürət götürülür axınına uyğundur ayrılmadan əvvəl və

- birləşmədən sonra.

düyü. 4.25. Tee: a - axının ayrılması; b - axınların birləşməsi

Hidravlik baş itkisi maye axınlarının birləşməsi və ya onların ayrılması nəticəsində baş verir. Yerli müqavimətin əmsalları tee-nin həndəsəsindən asılıdır, yəni. küncdən , diametrlərin nisbəti ,,və xərc nisbətləri və .

Yerli müqavimət əmsalları

, çoxsaylı təcrübələr nəticəsində əldə edilmiş, onların dəyərləri xüsusi istinad kitablarında verilmişdir.

♦ Misal 4.5

Diametri olan bir boru kəmərində

mm diametrdə qəfil daralma var

mm. Yerli baş itkisini və əmsalını təyin edin boru kəmərinin dar hissəsinə aid edilir. Boru kəmərində su axını

m 3 / s (bax. Şəkil 4.19).

Yerli müqavimət əmsalı I. Idelchik (4.144) düsturu ilə tapılır:

Yaşayış bölmələrinin sahələrinin nisbəti dəyəri ilə xarakterizə olunur

Diametri olan borunun daralma hissəsində orta sürət

Xanım.

baş itkisi

♦ Misal 4.6

Diametrli bir boru kəmərində suyun axını məhdudlaşdırmaq üçün

mm diafraqma təyin edilmişdir. Diafraqmadan əvvəl və sonra həddindən artıq təzyiqlər sabitdir və müvafiq olaraq bərabərdir

kPa və

kPa. Tələb olunan diyafram diametrini təyin edin d bir şərtlə ki, xərc

m 3 / s (bax. Şəkil 4.21).

Boru kəmərinin diafraqmanın quraşdırıldığı hissəsində, boru kəmərində sürətlə baş itkisi

bərabərdir

Boru kəmərində orta sürət

Xanım.

Weisbach düsturuna uyğun olaraq diafraqmanın yerli müqavimət əmsalı

Əmsal

A.Altşul (4.145) düsturu ilə hesablanmışdır.

Axın sıxılma nisbəti (4.143)

İlk təxmini olaraq götürürük

Müəyyən etmək üçün (4.145) düsturunu çevirək :

;

Yaranan çuxurun diametrini hesablayaraq dəqiqləşdirin :

;

Dəqiqləşdirildikdən sonra deşik diametri

Bu müqavimətlərə axının sərhəd səthlərinin formasında kəskin dəyişikliklər (genişlənmə, daralma, əyilmələr, bükülmələr və s.) daxildir. Yerli müqavimətlərdə təzyiq itkilərini təyin etmək üçün ümumi asılılıq düsturdur

harada yerli müqavimət əmsalı, ümumiyyətlə Re sayından və sərhəd səthlərinin konfiqurasiyasından asılıdır.

Bir neçə növ yerli müqavimət üçün bu asılılığın ümumi xarakteri Şəkil 6.8-də göstərilmişdir. Bu əyrilər formanın düsturu ilə qənaətbəxş şəkildə təsvir edilmişdir

(6.18)

yerli müqavimətin həndəsi formasından asılı olaraq sabitlər haradadır.

Cədvəl 6.3

Dəyərlər və bəzi yerli müqavimətlər üçün

* Vana tərəfindən açılan keçid hissəsinin sahəsinin və ya diafraqmanın açılışının boru kəsişməsinin sahəsinə nisbəti vasitəsilə göstərilir.

Cədvəl 6.3-də bir neçə növ yerli müqavimət üçün sabitlər verilmişdir. Qiymət çox böyük Re ədədlərində (kvadrat müqavimət bölgəsində) yerli müqavimət əmsalı funksiyasını yerinə yetirir. Dəyərlər yerli müqavimət qarşısında sürət başlığına aiddir.

Əksər hallarda, yerli müqavimətlər böyük Re ədədlərində və ya kvadratik şəraitdə, .

Cədvəl 6.4

Bölmə ilə bağlı əmsal üçün hesablama düsturları

Axın sahəsi olan borudan açılış sahəsi olan diafraqma vasitəsilə sahəsi olan boruya keçdikdə (Cədvəl 6.4), müqavimətin arxasındakı sürət başlığı ilə əlaqəli müqavimət əmsalının düsturu formaya malikdir.

(6.19)

diafraqmanın girişində yerli müqavimət əmsalı haradadır; genişlənmə itkiləri üçün düzəliş əmsalı (ümumiyyətlə qəbul etməyə icazə verilir);

Diafraqmanın arxasındakı sıxılma nisbəti, burada bir kəsiyi olan boruya girdikdən sonra diafraqmanın arxasındakı reaktivin kəsişmə sahəsi O dəyərlərə malikdir:

Əmsalı təyin etmək üçün düsturlar cədvəl 6.4-də verilmişdir.

Tədricən genişlənmə (diffuzor) da yerli müqavimətin bir forması kimi qəbul edilə bilər. Diffuzorlarda itkilər qəfil genişlənmə itkilərinin fraksiyaları kimi ifadə edilə bilər:

(6.20)

(6.21)

(6.22)

Əmsal düsturla sürətə istinad edilən sürtünmə əmsalı ilə əlaqələndirilir

(6.23)

və sabit giriş şəraitində (Re sayı daxil olmaqla) əsasən diffuzorun açılış bucağından asılıdır (Şəkil 6.9).

Boru kəmərində vahid hərəkət hissələri ilə ayrılmış bir neçə yerli müqavimət varsa, ümumi təzyiq itkisi itkilərin əlavə edilməsi prinsipi əsasında müəyyən edilə bilər.

(6.24)

vahid axının hissələrinin sayı haradadır;

Yerli müqavimətlərin sayı.

Şəkil 6.9. Dairəvi diffuzorda itki faktorunun asılılığı

açılma bucağından genişlənmə dərəcəsinin üç dəyərində

Bu halda, yerli müqavimətlərdə itkilərin cəminə yalnız o şərtlə icazə verilir ki, onlar bir-birindən elə məsafələrdə yerləşsinlər ki, axının müqavimətdən keçməsi nəticəsində yaranan sabitləşmiş sürət diaqramının təhrifinə yaxınlaşdıqda əhəmiyyətsiz olsun. növbəti. Yerli müqavimətlər arasında tələb olunan minimum məsafələr vəziyyətdən müəyyən edilir

borunun radiusu haradadır.

Təxminən böyük Re nömrələri üçün götürə bilərsiniz

6.5. Hidravlik hesablama boru kəməri sistemləri

Boru kəməri sistemlərinin hidravlik hesablanması hidravlik müqavimətdə itkilərin təyin edilməsinə əsaslanır. Yerli müqavimətlərdə itkilər nəzərə alınmadıqda, həcm axınının dəyəri üçün bir ifadə yazılır

burada axın modulu (axın xarakteristikası) borunun kəsişmə sahəsidir.

Kvadrat rejim üçün dəyər ondan asılıdır həndəsi parametrlər borular (diametr və pürüzlülük), digər rejimlərdə - həm də Reynolds nömrəsində. Bəzi hesablamalarda (6.26) şəklində istifadə olunur

boru kəmərinin empedansı haradadır.

Hidravlik yamac və ya sürtünmə meyli, yəni. boru kəmərinin vahid uzunluğuna düşən baş itkisi düsturla müəyyən edilir

(6.28)

harada .

Sənaye boruları üçün axın modulunun dəyərləri cədvəl şəklində verilmiş və hidravlik təlimatlarda verilmişdir. Yeni üçün polad borularŞifrinson düsturu ilə hesablanmış dəyərlər (Cədvəl 6.2) Cədvəl 6.6-da verilmişdir.

Uzun bir boru kəmərində yerli müqavimətlər varsa, onlarda itkilər ekvivalent uzunluq metodundan istifadə etməklə nəzərə alına bilər ki, bu da bir əmsalla yerli müqavimət əvəzinə borunun ekvivalent uzunluğunu tətbiq etməkdən ibarətdir.

burada baş itkisi yerli müqavimətdə itkiyə bərabərdir. Bu uzunluq silindrik hissənin uzunluğuna əlavə edilir () və cəmi sonra (6.26) ilə əvəz olunur.

Cədvəl 6.4

Yeni polad borular üçün axın modulları

Boruların ardıcıl birləşdirilməsi müxtəlif diametrlər (Şəkil 6.10, a). Bu zaman ayrı-ayrı bölmələrdə təzyiq itkiləri ümumiləşdirilir. Bütün bölmələr üçün axın sürəti eyni olduğundan

(6.30)

sabit diametrli seqmentlərin sayı haradadır.

Ayrı-ayrı bölmələr üçün itki düsturları ilə birlikdə bu asılılıq əmələ gəlir hesablaşma sistemi tənliklər. Bu asılılığın başqa bir forması

(6.31)

əsas (hesablanmış) hissədə borunun kəsişmə sahəsi haradadır; əmsal sistem axını,

(6.32)

Şəkil 6.10. Dizayn sxemləri boru kəməri sistemləri

ardıcıl (a) və paralel (b) boru bağlantısı ilə

Burada yerli müqavimətlərin sayı, itki faktoru var.

Paralel boru bağlantısı(Şəkil 6.10, b). Budaqların hər birində təzyiq itkisi eynidır. ci filialda istehlak

(6.33)

burada a sistemin ümumi axını sürətidir

(6.34)

Bu tənliklər naməlumun təyin oluna biləcəyi bir sistem təşkil edir.

6.6. Sıxılmayan mayenin çıxması

Sabit təzyiqdə çıxış. Deliklər və burunlar vasitəsilə belə bir axın qazlı bir mühitə və ya eyni və ya başqa bir mayenin səviyyəsində baş verə bilər. Birinci halda, çuxur və ya nozzle su altında qalmayan adlanır, ikincisi - su basdı. Çuxur onun maksimum ölçüsündən artıq olmadıqda kiçik hesab olunur (şək. 6.11).

Şəkil 6.11. Sıxılmayan mayenin nazik divardakı kiçik bir dəlikdən axması

Kiçik bir su altında olmayan bir çuxurdan axan zaman, reaktiv çıxışda sıxılmaya məruz qalır və onun kəsişmə sahəsi çuxurun sahəsindən daha kiçik olur. Nisbət sıxılma nisbəti adlanır.

Kiçik bir su altında qalmamış çuxurdan axan zaman jet sıxılır və onun en kəsik sahəsi dəliyin sahəsinə nisbətən azalır.Bu nisbət sıxılma nisbəti adlanır.

Sabit səviyyədə böyük bir rezervuardan kiçik bir ağızdan axın sürəti

(6.35)