cel ćwiczenia:
celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczeni współczynników oporów przepływi oraz współczynników oporów lokalnych i długości zastępczyh dla kilku elementów armatury, w oparciu o pomiaru spadków ćiśnień przy przepływie powietrza przez ruruy. Orzymane wartości porównamy z wielkościami literaturowymi.
Wstęp
Podczas przepływu płynów rzeczywistych przez przewody i aparaty wystepuja
opory przepływu. Powoduja one, _e czesc energii mechanicznej niezbednej
do pompowania płynu zmienia sie w energie cieplna i ulega rozproszeniu.
Te straty energii musza byc uwzglednione w bilansie energetycznym przepływu. Straty te są uwzględniane w bilansie energetycznym przepływu.
Bilanc tej energii dla przepływu izotermicznego może zostać zapisany dla dwóch przekrojów po uwzglęnieniu pewnych uproszczeń:
-rozpatrywane przekroje są na tej samej wysokości (energie potencjalne są równe), a przepływ zachodzi w obszarze w pełni rozwiniętego przepływy burzliwego
-w przypadku gdy mamy gaz, ciśnienia statyczne w tych przekrojach mogą się różnić max 1%
Równanie Bernuligo po uwzględnieniu tych założeń przyjmuję następującą postać:
Indeksy 1 i 2 odnosza sie odpowiednio do przekroju pierwszego i drugiego
liczac zgodnie z kierunkiem przepływu. Ostatni człon równania (4.1) sa to
straty cisnienia na odcinku przewodu miedzy rozpatrywanymi przekrojami wynikajace
z oporów przepływu
Znajomosc wielkosci strat cisnienia wynikajacych z oporów przepływu
jest konieczna dla doboru urzadzen pompujacych, okreslenia mocy pompowania
i oceny ekonomicznej procesu transportu płynów.
Rozró_nia sie dwa rodzaje strat cisnienia wynikajacych z oporów przepływu:
pt - straty w wyniku tarcia i pm - straty w wyniku oporów miejscowych
(lokalnych). Całkowita strata cisnienia jest ich suma
Opory tarcia spowodowane sa lepkoscia płynu i wystepuja na całej długosci
przewodu. Wynikaja one z tarcia warstw płynu poruszajacych sie ze zró_nicowanymi
predkosciami. Opory te wyra_one jako strata cisnienia oblicza sie dla
przepływu przez rure z równania Darcy-Weisbacha (gdzie Współczynnik nazywa sie współczynnikiem oporów przepływu lub
współczynnikiem tarcia
głównym czynnikiem wpłuwającym na współczynnik oporu jest szorskość ścianek rury. Szorstkość tą określamy jako stosunek występów na ściance do średnicy rury.
Opory miejscowe sa zwiazane z lokalnymi zmianami predkosci i kierunku
przepływu wywołanymi przez elementy armatury i inne elementy zainstalowane
na rurociagu. Wielkosc oporu miejscowego (np. spowodowanego przez zainstalowany
na rurze zawór, kolanko, zwe_ke, itp.) jest proporcjonalna do energii kinetycznej
płynu. Strata cisnienia spowodowana przez opór miejscowy mo_e byc
wyra_ona równaniem