де g - прискорення сили тяжіння;
?- Коефіцієнт опору, рівний для ламінарного режиму
; (1.10)
l - довжина трубопроводу.
Однак у практичних розрахунках зазвичай беруть для ламінарного режиму. Для шлангів цей коефіцієнт дорівнює. Збільшення коефіцієнта? пояснюється наявністю у труб спотворень поперечного перерізу, а також деяким охолодженням шарів рідини, прилеглих до внутрішньої поверхні труби. В результаті тепловіддачі через трубу ці шари рідини кілька охолоджуються, що призводить до місцевого збільшення в'язкості, а отже, і опору.
Для турбулентного режиму руху рідини коефіцієнт опору обчислюють за висловом Блазіуса:
(1.11)
З урахуванням значення формула для визначення втрат напору для ламінарного режиму може бути представлена ??в наступному вигляді:
кг/см2, (1.12)
де?- Щільність рідини.
Ця формула справедлива лише для прямолінійних ділянок труби, опір руху рідини в яких створюється в основному в результаті гідравлічного тертя. При наявності ж в системі криволінійних ділянок труб, а також прохідних штуцерів, кранів та інших гідравлічних елементів виникають місцеві опору через вихреобразование, зриву потоку і перерозподілу швидкостей по перетину.
Дослідження показали, що для переважної більшості місцевих опорів при ламінарному плині втрати тиску можна вважати пропорційними витраті або швидкості в першого ступеня, тобто при ламінарному русі домінуюче значення надає тертя. Втрати ж, пропорційні квадрату швидкості, в цих випадках мізерно малі.
Ця обставина дозволяє майже всі місцеві опору в гідравлічній системі виразити у вигляді еквівалентних або відносних довжин (таблиця 1.3). Еквівалентна довжина дорівнює довжині трубопроводу, втрати напору в якому при тій же витраті відповідають втраті напору в даному місцевому опорі.
Таблиця 1.3 - Еквівалентні довжини
Назва місцевого опору Розподільчий золотник з електромагнітним управленіем900-1200Фільтр щелевой275-300Односторонній кульковий клапан-коліно під кутом 90 ° 190Стандартние поворотні косинці з порожнистим кріпильним болтом47 - 125Односторонній кульковий клапан прямой68Распределітельний кран пробковий33-59Сверление угольнікі50-70Обратние клапани: а) з кулькою і пружиною 41-110б) відкидний шарнірний 12-33Золотнік ціліндріческій32-59Предохранітельний клапан23-60Самозапірающееся з'єднання трубопровода18 ,5-27, 5Трехходовой кран10-12Отвод (коліно із закругленням) 0
Відносна довжина виражається відношенням.
Враховуючи все вищевикладене, величина гідравлічних втрат при ламінарному русі в гідравлічній системі
(1.13)
де l - довжина трубопроводу в см; - внутрішній діаметр трубопроводу в см;
?- Щільність рідини в кг? Сек2/см4;
?- Кінематична в'язкість в см2/сек.
Наведені дані можна використовувати лише для наближеного розрахунку гідравлічних систем. Для виконання точних розрахунків необхідні додаткові випробування конкретних місцевих опорів в реальних умовах їх роботи.
За допомогою експериментів встановлено, що при ламінарному плині рідини шорсткість внутрішньої поверхні труб не впливає на гідравлічний опір, так як виступи шорсткостей приховані під прикордонним шаром. Такі труби називають гі...
