Wa&St Hydr19

I', ,    |,,i,i i,i| prostokątnego kolana za pomocą odpowiednich prowadnic

,"P i |,    /akrylowe (rys. 6-55), straty na zakręcie możemy dość znacznie

......... ,, VV takim przypadku szczególnie ważne staje się właściwe ukształtowano piiM/i/(polnych kierownic.

/iiim Iiik' podobne zależności, jak dla rozpatrywanego przez nas kolana o prze-I, mjii prostokątnym, obowiązują również dla kolana o przekroju okrągłym.

Wielkość strat spowodowanych zakrętem zależy od oderwania strumienia i pi/( pływu poprzecznego.

V, ,y_S- (,-56 przedstawiono schematycznie przemiany energii strumienia • i.i zakręcie.

Prosty odlot

KyM. 6-56. Schematyczne przedstawienie przemian energii przy przepływie przez zakręt

Rys. 6-58. Udział strat spowodowanych obrotem, oderwaniem i tarciem w stratach całkowitych w kolanie w zależności od Rjr (wg Nipperta)

R

Wartości liczbowe Cz i zależne są od liczby Re, od stosunku — (R — pro-

r

mień zakrętu, r — promień przewodu), od d° zmiany kierunku przepływu. Naj-

R

ostrzejszy zakręt mamy dla — = 1 (rys. 6-57) oraz dla kąta 180’.

r

Zestawienie strat na zakręcie podał Nippert (rys. 6-58). Jak widzimy z tego /( stawienia straty przepływu poprzecznego mają tylko nieduży udział w stratach i alkowitych (l-j-2)%, a najwyżej do 10% i zależą od profilu rozkładu prędkości

v

Vmax

strumienia napływającego. Im większy jest stosunek - oraz im większa

wartość bezwzględna prędkości, tym skręt strumienia jest silniejszy. Straty skręcenia strumienia dla stałej prędkości są prawie niezależne od ciśnienia.

Oderwanie (lub opór kształtu) zależy od wielkości siły odśrodkowej i związanego z nią wzrostu ciśnienia.

IR \

Straty tarcia na ściance dla załamania I — = 0 są równe zeru, podczas gdy

R    ....

dla dużych — straty na oderwanie stopniowo znikają, r

Rys. 6-59. Straty skręceniu Zz i straty na tarcie nu ściance Zt oraz ich łumu. Straty całkowite dla zakrętu o kąt ó — 90° przy Ne = 200 000 w zależności ml R/r

Na podstawie badań Hoffmanna okazuje się, że wielkość współczynnika strat na zakręcie zależy również od chropowatości przewodu, np. £_z na zakręcie dla bardzo chropowatych rur jest prawie dwa razy większe niż dla rur gładkich.

Spadek ciśnienia dla rur technicznie gładkich leży pomiędzy wartościami, uzyskanymi dla rur bardzo gładkich i bardzo chropowatych. Dla Re > 150 000 fz nie zależy od Re.

Na rysunku 6-59 podane zostały straty na zakręcie £_z i tarcia o ściankę Ct dla gładkiego zakrętu o 90°, a następnie po dodaniu w postaci oporu całkowitego £.

Minimum £ leży przy mniejszych wartościach R/r (^5) niż dla £_z (^12).

Przy przeprowadzaniu badań na zakrętach należy zwrócić uwagę, że dla ponownego otrzymania równoległego niezakłóconego strumienia w prostym odcinku przewodu potrzebna jest na podstawie badań Hoffmanna długość przewodu około (504-70)d poza zakrętem. Punkty pomiarowe należy więc ustawić poza zakrętem odpowiednio daleko, ponieważ w przeciwnym razie uchwycimy tylko część strat na zakręcie.

Załamania. Zakręt dla stosunku R/r = 0 nazywamy załamaniem. Przepływ przez załamanie przebiega podobnie jak przez kolano, tyle tylko, że strumień odrywa się tutaj jeszcze silniej, co z kolei powoduje większy opór.

Pierwsze dokładniejsze pomiary przeprowadził Weisbach. Jego wyniki stonowane są jeszcze dzisiaj. Przeprowadzając swoje badania Weisbach przepuszczał wodę i powietrze przez załamanie z mosiądzu.

Dla załamań mamy

£ = £*

I >la określenia £ Weisbach podał wzór

[6-63]

241

(5    ó

£ = 0,946sin² — +2,047sin⁴ —

2    2

gdzirt A jest kątem zmiany kierunku.

In Mechanika cieczy 1 gazów