Rambler's Top100


Гидравлические и пневматические системы (учебное пособие). Автор: Остренко С.А., редактор: Александрова Л.И.

Контрольные вопросы

         1. Что называют динамическим напором?

         2. Какой профиль скоростей имеет ламинарный поток жидкости в трубопроводе?

         3. Какое устройство используют для определения полного напора?

         4. С помощью какого уравнения определяют скорость движения жидкости в канале?

         5. Как определяют плотность газа при произвольном значении параметров потока?

         6. Какие способы определения объемного расхода жидкости вы знаете?

2.7. Определение коэффициента сопротивления трения

         Цель работы: обучить студентов методике расчета потерь давления, обусловленных трением потока о стенки канала. Ознакомить с экспериментальным способом определения потерь давления на трение. Привить навыки работы на экспериментальных установках и обобщения полученных в опытах результатов.

Основы теории

         Для расчета потерь давления на трение при движении жидкости в канале используют формулу Дарси-Вейсбаха

                                                ,                                        (1)

где l – коэффициент сопротивления трения; l – длина участка, на котором определяют потери давления, м; d – диаметр трубы или эквивалентный диаметр канала, м; r – плотность жидкости, кг/м3; Vср – средняя скорость движения жидкости, м/с.

         Эквивалентным диаметром канала называют диаметр круга, площадь которого равна площади сечения канала иной формы:

                                                ,                                                           (2)

где S – площадь поперечного сечения канала, м2; П – полный "смоченный" периметр канала, м.

         Коэффициент сопротивления трения зависит от числа Рейнольдса

,                                                       (3)

где V – характерная скорость движения среды, м/с; n – коэффициент кинематической вязкости, м2/с.

         При ламинарном режиме движения жидкости (Re<2300) для определения коэффициента сопротивления используют формулу Пуазейля

,                                                         (4)

а при турбулентном режиме движения (2300<Re<105) – формулу Блазиуса

.                                                  (5)

         При турбулентном режиме существуют и другие зависимости для определения коэффициента трения, учитывающие, в частности, шероховатость стенок каналов. На рис. 1 приведена зависимость l от числа Re, полученная на основании многочисленных экспериментов. Линия 1 построена по формуле (4), линия 2 – по (5). Из рисунка видно, что для ламинарного режима результаты расчета блестяще согласуются с экспериментальными данными, в то время как уравнение (5) дает хорошее совпадение лишь при Re<105. При значениях чисел Рейнольдса, превышающих указанное значение, следует применять иные расчетные зависимости.

Рис. 1. Зависимость коэффициента трения от числа Рейнольдса

Poker razz odds calculator