Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Механика жидкости и газа» для студентов специальности 5В071700 «Теплоэнергетика (стр. 2 )

(5)

где ζ - безразмерный коэффициент местного сопротивления;.

w - средняя скорость потока перед местным сопротивлением или после него (обычно берётся скорость за местным сопротивлением).

Значение коэффициента местных потерь ζ, в общем случае зависит от пограничной гео­метрии (формы местного сопротивления, относительной шероховатости стенок, распределе­ния скоростей в граничных сечениях потока перед местным сопротивлением и после него).

Ниже приводятся значения коэффициента ζ, для некоторых местных сопротивлений (более подробные данные о местных сопротивлениях в напорных трубах см. [1, 2]). Все ко­эффициенты местных сопротивлений отнесены к динамическому давлению рдин = ρw 2/2, оп­ределяемому по скорости за местным сопротивлением (кроме случаев, оговариваемых особо),

, (6)

Вентиль

Рисунок 1 - Вентиль

При полном открытии в зависимости от конструкции следует принимать:

а) для вентиля с прямым шпинделем по схеме рисунок 1, а

ζвен =3÷5;

б) для вентиля с наклонным шпинделем по схеме рисунок 1, б

ζвен =1,4÷1,85;

Пробковый кран

Коэффициент ζкр зависит от угла поворота а (рисунок 2) и может быть взят по таблице 2.

Рисунок 2 - Пробковый кран

Таблица 2 - Значения коэффициентов ζкр для пробкового крана

α, град	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55
ζкр	0,05	0,29	0,75	1,56	3,1	5,47	9,68	17,3	31,2	52,6	109

3адвижка

Коэффициент сопротивления зависит от отношения = п (рисунок 3), т. е. от степени открытия (таблица 3)
Рисунок 3 - Задвижка

Таблица 3 - Значения коэффициента ζзад при различной степени открытия п

п	0	0,125	0,25	0,375	0,5	0,625	0,75	0,875
ζзад	0	0,07	0,26	0,81	2,06	5,52	17,0	97,8

Диафрагма

Коэффициент сопротивления диафрагмы может быть опреде-

лён по формуле (6)

где коэффициент сжатия струи ε определяется по формуле

Рисунок 4 - Диафрагма (7)

Внезапное расширение трубопровода

Значение коэффициента ζв. р. определяется по формуле

ζв. р. = (8)

где, как уже отмечалось, коэффициент потерь отнесён к динамическому давлению за сопротивлением, т. е. к квад­рату скорости потока в большем сечении.

Рисунок 5 — Внезапное расширение трубопровода

Внезапное сужение трубопровода

Коэффициент сопротивления при внезапном сужении трубопровода определяется по таблице 5 в зависимости от степени сжатия потока, (отношение площадей сечения уз-кой и широкой трубы) п = (d2 / d1)2 .

Рисунок 6 - Внезапное сужение трубопровода

Таблица 4 - Значения коэффициента ζв. с. в зависимости от степени сжатия п

ζв. р.	0,41	0,40	0,38	0,36	0,34	0,30	0,27	0,20	0,16	0,1
п	0	0,10	0,20	0,30	0,40	0,50	0,60	0,70	0,80	0,9

Наиболее резкое сужение трубопровода

На рисунке 7 представлен случай сужения трубопро­вода, когда меньшая труба выступает внутрь большей тру­бы (случай наиболее резкого сужения трубопровода). Если меньшая труба выступает на длину, большую половины её диаметра, то коэффициент сопротивления при таком вне­запном сужении трубопровода может быть определён по формуле

Рисунок 7 - Наиболее резкое

сужение трубопровода ζв. с. = 1- A2/A1 = 1 – (d2/d1)2 (9)

Плавный поворот трубы (закруглённое колено, отвод)

Для отводов круглого сечения с углом а = 90 значение коэффициента ζкол определяется формулой в зависимости от отношения радиуса закругления к диаметру трубы (R / d) и от значения коэффициента гидравлического трения λ, [3]

Рисунок 8 - Плавный поворот ζ90° = ζкол = 2000λ2,5 + 0,106(d/R)2,5 (10)

или (при больших Re) - формулой Некрасова

ζкол = 0,05 + 0,19d/R. (11)