110049

1.    Celem ćwiczenia jest: zapoznanie się z metodą wyznaczania współczynnika strat lokalnych £ oraz zbadanie jego zależności od liczby Reynoldsa (Re).

2.    Część teoretyczna

Podczas przepływu cieczy rzeczywistej w przewodach powstają opory wywołane lepkością cieczy. Na pokonanie tych oporów zużywana jest pewna część energii mechanicznej strumienia , co powoduje , że łączna energia mechaniczna maleje wzdłuż drogi, zamieniając się w inne rodzaje energii, głównie w ciepło i ulega rozproszeniu. Tę rozproszoną część energii nazywa się stratami hydraulicznymi.

Rozróżnia się straty liniowe i straty miejscowe. Straty miejscowe powstają w tych miejscach przewodu, w któiych występuje zaburzenie w normalnym rozkładzie prędkości na skutek zmiany kierunku przepływu lub zmiany wymiarów bądź kształtu poprzecznego przekroju przewodiL Przyczyną tych strat są wbudowane zawory odcinające, rozrządcze, odwadniające, odpowietrzające, przyrządy miernicze i inne urządzenia stanowiące dla przepływu wody przeszkodę.

Wysokość strat energetycznych wyraża się wzorem

gdzie: v oznacza średnią prędkość przepływu w m/sek, a £ bezwymiarowy współczynnik oporu.

a) Straty energetyczne wywołane zakrzywieniem rury.

Zmiana kierunku przepływu w przewodach o przekroju kołowym odbywa się przy pomocy krzyżaków rurowych zwanych kolanami. Współczynnik start miejscowych w kolanach określa się z wzoru Weisbacha

£=[0,131 +0,163(—)³⁵] • — ^s    R 90

gdzie:

d - średnica ruty R- promień luku osi rurociągu 5 - kąt zmiany kierunku

Jednak badania wykazały, że współczynnik oporu £ zależy nie tylko od stosunku d/R i kąta 5, lecz również od liczby Reynoldsa i chropowatości ścian krzywaka,

b) Straty energii przy nagłym zwiększeniu przekroju.

Straty przy nagłym zwiększeniu się przekroju przepływowego są wywołane zmniejszeniem się ilości ruchu i tarciem.

gdzie A, pole odpowiadającego przekroju.

c) Straty energetyczne przy nagłym zmniejszeniu się przekroju.

Gdy przekrój zmniejsza się nagle współczynnik straty miejscowej określony jest wzorem

0,0765 —--+

f²

gdzie: 8 jest funkcja stosunku Aa/A| 3.0bliczenia