W \l ii i nulu |i f(<5) przedstawiony jest na rys. 6-60, a wartości liczbowe W lnlielcc
ń 20” 40° 60° 80° 90° 100° 110° 120° 130°
0,046 0,139 0,364 0,740 0,984 1,26 1,56 1,86 2,16
W.iitii.ii uzyskane przez Weisbaclia są prawdopodobnie za małe, ponieważ iitiiiic, l inienia określał on niedostatecznie daleko przed i za odcinkiem po-iiiuii iiwytu i stąd też nie uchwycił całkowicie strat przy wlocie i wylocie w prostym odcinku przewodu. Wzór Gibsona
C = 67,6 • 10-6 • ó2>17 [6-64]
daje użytkowe wartości dla technicznie gładkich załamań. Wartości liczbowe obliczone wg wzoru Gibsona zawiera poniższa tabelka, natomiast graficznie zostały przedstawione na rys. 6-60
ó 20° 40° 60° 80° 90° 100° 110° 120° 130°
C 0,043 0,202 0,488 0,911 1,18 1,48 1,82 2,20 2,61
2/ /1 | ||
0 50 100 150
ó°
Rys. 6-60. Zależność pomiędzy współczynnikiem o-poru C i kątem S dla załamań
1 — wg Wcisbacha, 2 — wg Gibsona
Rys. 6-61. Współczynnik oporu f dla załamania o kąt 5 = 90° dla zwykłych rur stalowych (D = 50 mm) w funkcji Re
I )ln Ą — 45° wartość f wg Gibsona jest większa o 40% niż wg Weisbacha. Przy <) 90" o 20%, przy <5 = 120° o 18%, co potwierdzone zostało przez badania
przeprowadzone przez innych badaczy.
y.immermann ustalił na podstawie badań zależność pomiędzy współczynnikiem oporu £ i liczbą Re przy przepływie przez załamanie pod kątem prostym dla rury o /) 50 mm (rys. 6-61). Przebieg tej zależności jest taki jak dla kolanka, tyle
tylko, że C posiada wyższe wartości. Poczynając od Re — 600 000, £ = const.
6.11.2. Zmiana przekrojów poprzecznych
Gwałtowne rozszerzenia. Przy gwałtownym rozszerzeniu przekroju (rys. 6-62) występują straty energii strumienia, które możemy określić za pomocą zasady
Rys. 6-62. Przemiany energii przy gwałtownym rozszerzeniu przekroju poprzecznego
ilości ruchu. Wydzielimy w tym celu myślowo obszar zawarty pomiędzy płaszczyznami 1-1 i 2-2. Na powierzchnię (F2—F^) działa, jak wiadomo na podstawie doświadczenia, takie samo ciśnienie jak w przekroju Fv Spowodowane jest to tym, że w miejscu rozszerzenia przewodu następuje oderwanie strumienia.
Stosując zasadę przyrostu ilości ruchu, otrzymamy
a po uproszczeniach
qQ(? s—®j) = (Pi-pi)F2 Podstawiając Q = F2 v2, otrzymamy = (p1~p2)F2
skąd po skróceniu przez F2 i po podzieleniu przez y otrzymamy
Pi~p2 1 s
-= -v2(y2-vl)
Obliczając różnicę ciśnień pomiędzy przekrojami 1-2 z równania Bernoułlufiu, otrzymamy
Pt—P2 1
= — iF\-v\)+hltr
/ porównania otrzymanych równań uzyskujemy
skąd
[6-65]
Ktr = ’T-(»a—®i) [2u2—(ł'2+®i)] = — (^2-Z’i)2
Otrzymany wzór na obliczenie strat nosi nazwę wzoru Bordy-Carnota. Uwzględniając równanie ciągłości v1F1 = v2F2 otrzymamy
III
hstr =
-2-1
2g \Fi
2g
24.1