Для реальной жидкости.
H2 Z1 Z2Приборы 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 безразмернаяReкр. =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:
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 Кэкв.=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 Пуазейля2. Турбулентное движение:
2.1 поверхности гидравлически гладкие:
– формула Блазиуса2.2 поверхности гидравлически шероховатые
- формула Альтшуля - формула ШифринсонаReкр=568d
Re < Reпр. - формула Альтшуля
Re > Reпр. – формула Шифринсона
Местные сопротивления.
На трубопроводах устанавливаются различные устройства (вентиля, задвижки) в котором происходит дополнительная потеря напора.
Сопротивление может характеризоваться различными способами: