Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Определение коэффициентов потерь в местных гидравлических сопротивлениях

Название: Определение коэффициентов потерь в местных гидравлических сопротивлениях
Раздел: Рефераты по геологии
Тип: реферат Добавлен 03:35:21 12 мая 2010 Похожие работы
Просмотров: 5324 Комментариев: 2 Оценило: 2 человек Средний балл: 4.5 Оценка: неизвестно     Скачать

Реферат

Определение коэффициентов потерь в местных гидравлических сопротивлениях


Местными гидравлическими сопротивлениями называются короткие участки трубопроводов или каналов, в которых происходит изменение скоростей по величине или направлению, или по величине и по направлению одновременно.

Потери напора (энергии) в местных гидравлических сопротивлениях называются местными потерями и обусловлены так же, как и потери по длине, работой сил трения. Местные сопротивления представляют собой участки трубопровода, где происходит резкое изменение движения жидкости и силы трения распределяются в потоке, проходящем через местное сопротивление, весьма неравномерно. Поскольку протяженность местного сопротивления, как правило, весьма мала по сравнению с общей длиной трубопровода, потери напора на преодоление самих сил трения в местном сопротивлении невелики, однако обусловленные трением особенности структуры потока приводит к большим потерям в местных сопротивлениях. Протекая через местное сопротивление, поток деформируется, возникают пульсации скоростей и давлений, образуются вихревые зоны с обратными токами вследствие отрыва потока от стенок трубопровода. На эти процессы смешения и вихреобразования тратится часть полной энергии потока, которая превращается в тепло и рассеивается в окружающее пространство.

Уравнение Бернулли, записанное для двух сечений потока вязкой жидкости, движущейся в трубопроводе с местными сопротивлениями, в общем случае (обозначения общепринятые) имеет вид:

(1)

- суммарная величина потерянного напора на расчетном участке, состоящая из потерь на трение по длине трубопровода (путевых потерь) и потерь в местных сопротивлениях, т.е.

Для любого вида местного сопротивления потери напора могут быть определены в долях скоростного напора по формуле Вейсбаха:

,(2)

где - безразмерный коэффициент конкретного местного сопротивления; V – средняя скорость потока.

Если средняя скорость потока на входе в местное сопротивление и после него не остается постоянной, например, вследствие расширения или сужения канала, потеря напора обычно определяется по скоростному напору за местным сопротивлением.

Величина коэффициента местного сопротивления при турбулентном течении принимается пропорциональной скоростному напору. что является признаком того факта, что местные сопротивления при этом режиме течения обусловлены, в основном, отрывными течениями, определяются типом местного сопротивления и не зависят от числа Рейнольдса. Обычно коэффициенты местного сопротивления определяются экспериментально и представляются в справочной и учебной литературе в виде графиков и эмпирических формул [1, 2, 3].

Влияние сил трения в местном сопротивлении при ламинарном режиме течения пренебрегать нельзя, поэтому потери напора на преодоление местных сопротивлений в этом случае представляет собой сумму потерь на трение и вихреобразование и записываются в виде:

,(3)

где - потери напора на преодоление сил трения, равные:

(4)

Помня, что

,

констатируем, рассматривая формулу (4), что пропорциональны первым степеням вязкости и скорости;

- потери напора на отрыв потока и вихреобразование в местном сопротивлении, пропорциональные квадрату скорости, т.е.:

(5)

Следовательно,

(6)

где А и В – безразмерные постоянные, зависящие от формы и размеров местного сопротивления. Из сопоставления формул (2) и (6) видно, что

(7)

т.е. коэффициент местного сопротивления при ламинарном режиме течения зависит от числа Рейнольдса ζМ = f (Re), и значение его уменьшается с увеличением Re. Потери напора при этом с ростом числа Рейнольдса возрастают, поскольку коэффициент потерь на трение уменьшается пропорционально скорости в первой степени, а потери изменяются пропорционально скоростному напору (см. формулу 6). Рассмотрим основные виды местных сопротивлений.

Внезапное расширение потока.

Этот вид местного сопротивления имеет место при резком изменении диаметра трубопровода от меньшего к большему. Картина течения при внезапном расширении представлена на рис. 1.

Рис. 1

Поток с параметрами p1, V1, двигаясь по инерции, в сечении 1-1 срывается с внутренней угловой кромки и образует струю. Вследствие наличия продольных сил трения, действующих на боковой поверхности струи, происходит ее расширение до полного заполнения трубы большего диаметра в сечении 2-2. Между сечениями 1-1 и 2-2 имеет место отрыв потока от стенок–трубопровода и в пространстве между транзитной струей и стенками образуется кольцевая вихревая зона. Эта зона может иметь несимметричный вид и не является устойчивой, поскольку транзитной струей из нее периодически захватываются отдельные крупные вихри, которые сносятся потоком вниз по течению. Эти вихри постоянно дробятся в основном потоке и затухают, а в зоне отрыва образуются новые вихри. Таким образом, при внезапном расширении энергия затрачивается на образование вихревой зоны, поддержание вращательного движения в ней, унос вихрей из зоны отрыва и их дробления на участке расширения струи.

Поток стабилизируется по длине, равной примерно десяти диаметрам трубопровода.

При внезапном расширении для турбулентного режима течения потери напора достаточно точно определяются теоретическим путем по формуле Борда – Карно:

(8)

Для трубопровода круглого сечения, с учетом уравнения неразрывности

, а ,

формула (8) может быть представлена в виде:

(9)

где

(10)

Потери могут быть определены и через скорости на входе во внезапное расширение:

,(11)

где

(12)

Внезапное сужение потока.

Картина течения при внезапном сужении потока изображена на рис. 2 и 3.

Рис.2

Рис.3

На рис. 3 тонкостенная труба меньшего диаметра вставлена внутрь трубы большего диаметра. Такое местное сопротивление называется наиболее резким сужением.

При внезапном сужении потери обусловлены, во-первых, трением потока при входе в трубу меньшего диаметра и, во-вторых, потерями на вихреобразование. Последние обусловлены тем, что на частицы жидкости, движущейся по криволинейным траекториям, действуют силы, направленные к оси струи. Двигаясь под действием этих сил, частицы жидкости не обтекают входной угол, а срываются с него, что приводит к сужению потока на участке трубопровода меньшего диаметра. Кольцевое пространство, образованное сжатым потоком и стенками трубы, заполняется завихренной жидкостью.

Для расчета коэффициента сопротивления при внезапном сужении предложена эмпирическая формула [2]:

(13)

При наиболее резком сужении (рис. 3) силы, сжимающие струю, возрастают из-за уменьшения радиуса кривизны траекторий частиц, втекающих в трубу, что приводит к возрастанию потерь. Формулой (13) эти эффекты не учитываются.

Диффузором называется плавно расширяющийся от меньшего к большему диаметру участок трубопровода (рис. 4).

Рис.4.

Течение жидкости в диффузоре сопровождается уменьшением скорости и увеличением давления, а, следовательно, преобразованием кинетической энергии в энергию давления.

Основными характеристиками диффузора являются:

угол раствора (расширения)α;

степень расширения


;

длина диффузора LД;

Потери в диффузоре обусловлены тем, что частицы жидкости, находящихся вблизи стенок, тормозятся сильнее и движутся медленнее, чем центральные, и процесс преобразования энергии сопровождается увеличением неравномерности полей скоростей в сечениях диффузора. Слои жидкости, прилегающие к стенкам, обладают столь малой кинетической энергией, что на некотором расстоянии от входа в диффузор они оказываются не в состоянии преодолевать повышенное давление. Частицы жидкости останавливаются и даже начинают двигаться навстречу основному потоку. Обратное движение (противоток) вызывает отрыв основного потока от стенки и образование вихревой зоны. Интенсивность этих явлений возрастает с увеличением угла раствора диффузора, а вместе с этим растут и потери на вихреобразование в нем. При больших углах раствора течение сопровождается периодическим уносом вихревой области транзитным потоком с одновременным ее образованием на противоположной стенке (рис. 4).

Кроме того, в диффузоре есть потери и на трение по его длине.

Итак, потери в диффузоре складываются из потерь на трение, потерь на образование вихревой зоны, поддержание вращательного движения в ней, унос вихрей и образование новых вихревых областей.

Полную потерю напора в диффузоре условно рассматривают как сумму двух слагаемых:

,(14)

где - потери напора на трение;

- потери напора на расширение (вихреобразование).

В виде двух составляющих может быть представлен и коэффициент сопротивления диффузора:

(15)

Значения коэффициентов и имеются в справочной литературе или могут быть определены по формуле:

,(16)

где λ – коэффициент гидравлического трения, определяемый по параметрам на входе в диффузор.

(17)

где k – коэффициент, для конических диффузоров k = 1

Конфузоры.

Конфузором называется плавно сужающийся участок трубопровода (рис. 5).

Рис.5

Течение жидкости в конфузорах сопровождается увеличением скорости и падения давления. Так как давление в начале конфузора больше, чем в конце, причин к возникновению вихреобразования и срывов потока нет.

Основными характеристиками конфузора являются:

угол суженияα;

степень сужения

;

длина конфузора LК;

При достаточно больших углах сужения (α > 10о) степенях сужения (n > 3) на входе в цилиндрическую трубу меньшего диаметра поток может оторваться от стенок (рис. 5) и в этом случае коэффициент сопротивления конфузора представляется в виде двух слагаемых:

,(18)

где - коэффициент местного сопротивления конфузора;

- коэффициент сопротивления трения.

Колена. Отводы.

Коленом (рис. 6) называется внезапный поворот канала без закругления или с закруглением, радиус которого для внутренней и внешней стенок одинаков.

Отводом (рис. 7) называется изогнутый участок трубопровода, в котором (при равенстве входного и выходного сечений) закругления внутренней и наружной стенок представляют собой дуги концентрических окружностей. В изогнутых трубах и каналах, вследствие искривления потока, появляются центробежные силы, направленные от центра кривизны к внешней стенке трубы. Это приводит к повышению давления у внешней стенки и понижению давления у внутренней и обуславливает неравномерность скоростей по сечению изогнутого участка.

Рис.6.

Рис. 7.

У внешней стенки, вследствие повышения давления, появляется диффузорный эффект. При этом отрыв потока происходит от обеих стенок. Отрыв от внешней стенки является следствием диффузорного эффекта. Отрыв от внутренней стенки обуславливается стремлением потока двигаться в изогнутом участке по инерции к внешней стенке.

Поскольку при движении жидкости по криволинейному каналу на все ее частицы в направлении радиуса кривизны действуют центробежные силы, пропорциональные квадрату окружной скорости в сечении, образуется парный вихрь (рис. 7). В результате сложения вращательного и поступательного движений жидкость по изогнутому участку движется двумя винтовыми потоками.

Основная часть потерь напора в коленах и отводах вызывается отрывом потока от внутренней стенки и парным вихрем. Потери на трение по длине изогнутого участка учитываются включением длины отводов в общую длину трубопровода. Коэффициенты сопротивления изогнутых участков трубопроводов определяется по графикам и таблицам, а также эмпирическим формулам [2, 3].

При экспериментальном определении коэффициентов местных сопротивлений в трубопроводе с местным сопротивлением рассчитываются два сечения: на входе и на выходе из местного сопротивления. Из уравнения Бернулли (1) при условии, что , определяются потери напора:

(19)

Рис. 8.

Если площади проходных сечений до и после местного сопротивления одинаковы и трубопровод расположен горизонтально (рис. 8), то ; , и гидравлические потери равны разности пьезометрических напоров в сечениях 1 и 2.

(20)

Коэффициент местного сопротивления определяется из формулы Вейсбаха (2):

(21)

При таком способе определения потерь в местных сопротивлениях потери на трение не выделяются, а входят в состав местных потерь, т.е. . Следует иметь в виду, что при расчетном определении потерь полного напора в трубопроводе, содержащем несколько последовательно установленных местных сопротивлений, простое суммирование их потерь (так называемый принцип наложения потерь) дает правильные результаты, если сопротивления расположены друг от друга на расстоянии, превышающем длину взаимного влияния, которая составляет 30…40 диаметров трубопровода.

Описание установки.

Схема экспериментальной установки представлена на рис. 9. Вода из напорного бака подается в горизонтально расположенный трубопровод с набором местных сопротивлений:

дроссельная шайба 7,

внезапного расширения 8,

внезапного сужения 9,

вентиль10,

отвод (угольник) 11,

отвод (угольник) 12.

В напорный бак вода непрерывно подается из водопровода через вентиль 1 и успокоительную сетку 3. Излишки воды из бака сливаются через переливную трубу 4. Для контроля температуры воды в баке имеется термометр 2. Расход воды через местные сопротивления регулируется вентилем 13. После прохождения экспериментального участка вода сливается в мерный бак 14, на выходе из которого имеется кран 15.

Установка снабжена пьезометрическим щитом 6 для замера напоров во всех наблюдаемых сечениях, как показано на рис. 8

Рис. 9


Литература

1. Башта Т.М. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. – М.: Машиностроение, 1984, 424с.

2. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559с.

3. Лабораторный практикум по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу / Под ред. Вильнера Я.М. – Минск: Высшая школа, 1980, - 224с.

4. Лабораторный курс гидравлики, насосов и гидропередач / Под ред. Руднева С.С. и Подвидза Л.Г. – М.: Машиностроение, 1974 – 415с.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:55:00 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
07:54:48 29 ноября 2015

Работы, похожие на Реферат: Определение коэффициентов потерь в местных гидравлических сопротивлениях
Лекции по гидравлике
Введение Гидравлика представляет собой теоретическую дисциплину, изучающую вопросы, связанные с механическим движением жидкости в различных природных ...
При внезапном сужении канала поток жидкости отрывается от стенок входного участка и лишь затем (в сечении 2 - 2)касается стенок канала
потерь напора при гидравлическом сопротивлении внезапного сужения потока можно определить по эмпирической зависимости, предложенной И.Е. Идельчиком:
Раздел: Рефераты по физике
Тип: реферат Просмотров: 14630 Комментариев: 12 Похожие работы
Оценило: 23 человек Средний балл: 3.6 Оценка: 4     Скачать
Лекции по физике
Тема 1 Введение в аэрогазодинамику 1. Предмет, задачи и методы аэрогидромеханики. Задачи аэрогидродинамического расчёта. 2. Классификация видов и ...
Местными потерями напора называют потери удельной энергии потока на преодоление сопротивлений движению потока, вызванных каким-либо местным препятствием (расширение, сужение потока ...
Рассмотрим потерю напора при внезапном расширении потока.
Раздел: Рефераты по физике
Тип: реферат Просмотров: 3258 Комментариев: 5 Похожие работы
Оценило: 4 человек Средний балл: 2.5 Оценка: неизвестно     Скачать
Гидравлика
Гидравлика 1 Жидкость и ее основные физические свойства 1.1 Определение жидкости Жидкость - физическое тело, обладающее свойством текучести, т.е ...
Потери напора при внезапном сужении трубы определяют по формуле
Потери напора в трубопроводе состоят из потерь на трение по длине и потерь в местных сопротивления .
Раздел: Промышленность, производство
Тип: курсовая работа Просмотров: 6749 Комментариев: 3 Похожие работы
Оценило: 1 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно     Скачать
Гидропневматические машины и приводы
Тестовые задания по дисциплине "Гидропневматические машины и приводы" Инженерно-физический факультет 050724 - Технологические машины и оборудование ...
Укажите, какую величину потерь напора на местные сопротивления принимают для длинных трубопроводов?
Какой коэффициент полезного действия учитывает потери мощности на преодоление сопротивлений трения?
Раздел: Промышленность, производство
Тип: контрольная работа Просмотров: 1233 Комментариев: 3 Похожие работы
Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать
Проект реконструкции цеха первичной переработки нефти и получения ...
Введение На ОАО "Сургутнефтегаз" производят дорожный битум, дизельное топливо и бензиновую фракцию. Все эти производства на сегодняшний день нашли ...
где Ри - потери напора на участке испарения, кГ/см2; Рн - потери напора на участке нагрева радиантных труб, кГ/см2; Рк - потери напора в конвекционном змеевике печи (по одному ...
где - потери напора при входе газов в трубу и выходе из нее, мм вод. ст.; - потери напора на трение при движении газов в трубе, мм вод. ст.;
Раздел: Рефераты по химии
Тип: реферат Просмотров: 16052 Комментариев: 3 Похожие работы
Оценило: 3 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно     Скачать
Диагностическое обследование и ремонт нефтепровода
НОУ "Камский институт гуманитарных и инженерных технологий" Факультет нефтегазовых и строительных технологий Кафедра "Сооружение и ремонт ...
- дефектов типа потери металла, уменьшающих толщину стенки трубопровода (коррозионных язв, царапин, вырывов металла и т.п.), а также расслоений, включений в стенке трубы;
Магнитный дефектоскоп предназначен для высокоточной дефектоскопии трубопроводов методом регистрации рассеяния магнитного потока, обнаружения и определения размеров дефектов потери ...
Раздел: Рефераты по геологии
Тип: дипломная работа Просмотров: 10663 Комментариев: 2 Похожие работы
Оценило: 2 человек Средний балл: 4 Оценка: неизвестно     Скачать
Техническое обслуживание и ремонт оборудования (трубопроводы)
Содержание Введение 1 Характер износа оборудования 2 Контроль величины износа 3 Техническое обслуживание и ремонт оборудования 3.1 Техническое ...
Характер износа может быть самым различным и определяется условиями эксплуатации, свойствами материала, из которого выполнен трубопровод, его конструктивными особенностями ...
Толщину стенок измеряют на участках, работающих в наиболее сложных условиях (коленах, тройниках, врезках, местах сужения трубопровода, перед арматурой и после нее, местах скопления ...
Раздел: Рефераты по геологии
Тип: курсовая работа Просмотров: 11259 Комментариев: 2 Похожие работы
Оценило: 3 человек Средний балл: 4.7 Оценка: неизвестно     Скачать
Основы проектирования и конструирования
Основы проектирования и конструирования Конспект лекций для студентов специальности 060800 "Экономика и управление на предприятии" Составитель ...
При стремлении двигать одно по поверхности другого в плоскости соприкосновения тел возникает сила сопротивления их относительному скольжению, называемая силой трения скольжения.
Операция "проведение" обеспечивает движение сконцентрированного потока по заданному пути с помощью технических средств (ZB, трубопровод), т.е. это движение, ограниченное связями.
Раздел: Промышленность, производство
Тип: учебное пособие Просмотров: 16345 Комментариев: 3 Похожие работы
Оценило: 1 человек Средний балл: 4 Оценка: неизвестно     Скачать

Все работы, похожие на Реферат: Определение коэффициентов потерь в местных гидравлических сопротивлениях (6186)

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(151013)
Комментарии (1843)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru