Гидравлика и гидравлические машины (стр. 4 из 10)

Z1 Z2

Для реальной жидкости.

H2

Z1 Z2

Приборы для измерения

расхода и скорости жидкости

1) Расходометр Вентури: состоит из цилиндрических труб А и В диаметром d₁ соединенных с трубопроводом, сужающегося и расширяющегося участка C и D, между которыми находится цилиндрическая труба диаметром d₂ (d₁>d₂). В сечениях 1-1 и 2-2 цилиндрических участков установлены Пьезометр a и b, разность уровней жидкости.

2) Расходомер с диафрагмой: в расширенной части манометра в измеряющей жидкости плавает поплавок, с помощью рычажного устройства передающей информацию о своем положение стрелки, которая фиксируется на шкале и, градуированной в единицах расхода. Здесь увеличение скорости потока происходит при его подходе через отверстия в пластине, называемой диафрагмой. При резком изменении возникают зоны вихрей, потери напора возрастают, и коэффициент расхода уменьшается.

3) Трубка Пито: применяется для измерения скоростей для безнапорных потоков.

h

Режимы движения жидкости.

Различают два режима: ламинарный и турбулентный.

При ламинарном движении не происходит перемешивание слоев жидкости, это наблюдается при малой скорости движения или при движении вязких жидкостей.

Турбулентное движение происходит при значительных скоростях движения жидкостей и находит наибольшее применение, так как при малых скоростях требуются большие диаметры трубопроводов.

Число Рейнольдса

Число Рейнольдса (Re) – это критерий, по которому определяют режим движения жидкости.

- величина безразмерная

Re_кр. =2300

Re<2300 – ламинарное движение

Re>2300 – турбулентное движение

Шероховатость стенок трубопроводов

При движение жидкости около стенок образуется тонкий пограничный слой, скорость движения жидкости в котором равна 0.

Поверхность трубопровода в зависимости от материала, способа отработки и времени эксплуатации и имеет неровную поверхность, т.е. шероховатость К , которая характеризуется следующими величинами:

К

К

Т.к. при одинаковой величине абсолютной шероховатости её влияние при различных диаметрах различна, то вводят понятие относительной шероховатости:

где: К – абсолютная шероховатость, гидравлически шероховатая поверхность, гидравлически гладкая поверхность;

r – радиус.

При проектировании трубопроводов стремительные нормы и правила (СНиП) предусматривает определенную эквивалентную шероховатость:

1 - для водяных тепловых сетей К _экв = 0,5мм;

2 - для паропроводов К _экв = 0,2мм;

3 – для трубопроводов горячего водоснабжения и конденсатопроводов К_экв.=0,01мм.

Определение потерь напора по длине

где:

- коэффициент гидравлического трения, определяется по формулам, в зависимости от режима движения жидкости;

l –длина трубопровода в метрах,м;

d – внутренний диаметр трубопровода,м;

w- скорость,

.

Формулы для определения

1. Режим ламинарный:

- формула Пуазейля

2. Турбулентное движение:

2.1 поверхности гидравлически гладкие:

– формула Блазиуса

2.2 поверхности гидравлически шероховатые

- формула Альтшуля

- формула Шифринсона

Re_кр=568d

Re < Re_пр. - формула Альтшуля

Re > Re_пр. – формула Шифринсона

Местные сопротивления.

На трубопроводах устанавливаются различные устройства (вентиля, задвижки) в котором происходит дополнительная потеря напора.

Сопротивление может характеризоваться различными способами: