виды гидравлических потерь

Ответ от
Гидравлические потери
[править | править вики-текст] Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Гидравлические потери или гидравлическое сопротивление — безвозвратные потери удельной энергии (переход её в теплоту) на участках гидравлических систем (систем гидропривода, трубопроводах, другом гидрооборудовании), обусловленные наличием вязкого трения [1][2]. Хотя потеря полной энергии — существенно положительная величина, разность полных энергий на концах участка течения может быть и отрицательной (например, при эжекционном эффекте).
Гидравлические потери принято разделять на два вида:
потери на трение по длине — возникают при равномерном течении, в чистом виде — в прямых трубах постоянного сечения, они пропорциональны длине трубы;
местные гидравлические потери — обусловлены т. н. местными гидравлическими сопротивлениями — изменениями формы и размера канала, деформирующими поток. Примером местных потерь могут служить: внезапное расширение трубы, внезапное сужение трубы, поворот, клапан и т. п.
Гидравлические потери выражают либо в потерях напора {displaystyle Delta h} Delta h в линейных единицах столба среды, либо в единицах давления {displaystyle Delta P} Delta P: {displaystyle Delta h={Delta P over
ho g}} {displaystyle Delta h={Delta P over
ho g}}, где {displaystyle
ho }
ho — плотность среды, g — ускорение свободного падения.
Содержание [скрыть]
1Коэффициенты потерь
2Влияние режима течения в трубах на гидравлические потери
3Значение в технике
4См. также
5Ссылки
6Примечания
Коэффициенты потерь [править | править вики-текст]
Основная статья: Формула Дарси — Вейсбаха
Во многих случаях приближённо можно считать, что потери энергии при протекании жидкости [3] через элемент гидравлической системы пропорциональны квадрату скорости жидкости [2]. По этой причине удобно бывает характеризовать сопротивление безразмерной величиной ζ[4], которая называется коэффициент потерь или коэффициент местного сопротивления и такова, что
{displaystyle Delta p=zeta {
ho w^{2} over 2}{mbox{, }}Delta h=zeta {w^{2} over 2g}{mbox{.}}} {displaystyle Delta p=zeta {
ho w^{2} over 2}{mbox{, }}Delta h=zeta {w^{2} over 2g}{mbox{.}}}
То есть в предположении, что скорость w по всему сечению потока одинакова, ζ=Δp/eторм, где eторм = ρw²/2 — энергия торможения единицы объёма потока относительно канала. Реально в потоке скорость жидкости не равномерна, в справочной литературе в данных формулах принимается среднерасходная скорость w=Q/F, где Q — объёмный расход, F — площадь сечения, для которого рассчитывается скорость [1]. Таким образом, средняя энергия торможения потока обычно несколько больше ρw²/2, см. Среднее квадратическое.
Для линейных потерь обычно пользуются коэффициентом потерь на трение по длине (также коэффициент Дарси) λ, фигурирующего в формуле Дарси — Вейсбаха [2]
{displaystyle Delta h=lambda {frac {L}{d}}cdot {w^{2} over 2g}} {displaystyle Delta h=lambda {frac {L}{d}}cdot {w^{2} over 2g}},
где L - длина элемента, d - характерный размер сечения (для круглых труб это диаметр). Иначе в единицах давления
{displaystyle Delta p=lambda {frac {L}{d}}cdot {
ho w^{2} over 2}} {displaystyle Delta p=lambda {frac {L}{d}}cdot {
ho w^{2} over 2}};
таким образом, для линейного элемента относительной длины L/d коэффициент сопротивления трения ζтр=λL/d.
Влияние режима течения в трубах на гидравлические потери [править | править вики-текст]
Нет изображения
У этой статьи не хватает нужной иллюстрации (графика).
Вы можете помочь проекту, добавив её
Поскольку при турбулентном режиме течения происходит расход энергии потока на преодоление вязкости при турбулентных колебаниях, гидравлические потери при ламинарном режиме течения жидкости значительно меньше, чем при турбулентном. Так, например, если б