Главная | Обратная связь

Резкое расширение трубопровода

 

Рисунок 29

 

На рисунке 29 показан случай, когда труба, имеющая диаметр D₁, пере­ходит в трубу, имеющую больший диаметр D₂. Струя, выходящая из первой трубы, на некоторой длине расширяется и всечении 2'—2' заполняет все сечение второй трубы. На длине имеет место отрыв струи от стенок трубы и образование водоворотной зоны А.

На протяжении расширяющейся струи (между сечениями 1—1 и 2'—2') и переходного участка (между сечениями 2'—2' и 2—2) получаем неравно­мерное движение, где возникает местная потеря напора. Эту потерю называют потерей напора на резкое расширение потока и обозначают . Впервые расчетную зависимость для получил французский инженер Борда:

где разность называют потерянной скоростью.

Эта зависимость называется формулой Борда, согласно которой потеря напора при резком расширении равняется скоростному напору, отвечающему потерянной скорости.

Приведем это выражение к другому виду. Вынесем за скобки и получим:

.

Обозначая:

,

имеем:

Вынося за скобки, получаем аналогично:

 

,

где

 

Коэффициенты и называются коэффициентами местного сопротивления при резком расширении потока.

Постепенное расширение трубопровода (диффузор)

Рисунок 30

 

Диффузор (рис. 30) устраивают для уменьшения потери напора , возникающей при переходе трубы меньшего диаметра в трубу большего диаметра. Как показывает опыт, картина протекания жидкости в диффузоре имеет вид:

а) при угле (см. чертеж) в пределах 0 < < 8-10°, на всем протяжении диффузора наблюдается безотрывное протекание жидкости (рис. 30, a);

б) при 8-10° < < 50-60°, получается отрыв транзитной струи от стенок (рис. 30, 6);

в) при > 50-60°, на всем протяжении диффузора имеем отрыв транзитной струи от стенок (рис. 30, в).

Опытные исследования показали, что наименьшие потери напора, будут при 6°.