ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Потери напора на трение по длине потока из "Гидравлика насосы и компрессоры" Одной из главных задач гидравлического расчета является определение потерь на трение в трубопроводах. [c.41] Распределение сил, действующих на поток в трубе произвольного поперечного сечения. [c.41] На рис. 18 отметки трубопровода откладываются в соответствующем масштабе по вертикали. Длина трубопровода откладывается по горизонтальной оси. Так строятся профили трубопроводов при их проектировании. [c.41] На трубопроводе рассмотрим два сечения. Геодезическая отметка первого сечения отметка второго сечения Расстояние между сечениями равно I. [c.41] На основании принятого условия, что площадь поперечного сечения трубопровода постоянна и по длине трубы отсутствует поступление или отбор жидкости, средняя линейная скорость во всех поперечных сечениях трубы будет одинакова. Отсюда следует, что течение будет установившимся и равномерным. [c.41] Применим к элементу жидкости, находящейся между двумя сечениями, закон динамики, заключающийся в том, что если тело находится в покое или равномерном и прямолинейном движении, то действующие на это тело силы находятся в равновесии. [c.42] Эта сила перпендикулярна сечению и параллельна оси трубы. [c.42] Линия действия этой силы совпадает с осью трубы, а направление противоположно течению жидкости. [c.42] Сила веса жидкости приложена в центре тяжести объема и направлена вертикально вниз. [c.42] При движении по трубопроводу рассматриваемый объем жидкости будет испытывать сопротивление трения о стенки трубы. Силы сопротивления можно характеризовать удельным касательным напряжением на стенке приходящимся на единицу площади соприкосновения жидкости со стенкой. Полная поверхность контакта жидкости со стенкой равна произведению периметра поперечного сечения 8 на длину трубы I. [c.42] Эта сила параллельна оси трубы и действует на рассматриваемый элемент жидкости в направлении, противоположном течению. На жидкость в трубе дополнительно действуют силы реакции со стороны стенок. [c.42] Силы давления, веса, трения и реакции стенок по закону динамики должны находиться в равновесии. [c.42] Спроектируем все силы на направление оси трубы. Проекции реактивных сил будут равны нулю. [c.42] Из формулы (41) следует, что потеря напора на трение в трубе постоянного сечения пропорциональна длине трубы и квадрату средней линейной скорости жидкости и обратно пропорциональна диаметру трубы. [c.43] Коэффициент пропорциональности Я, в этих формулах называется коэффициентом гидравлического сопротивления. Величина его безразмерная. [c.44] Из формулы (42) видно, что небольшое изменение диаметра трубы может привести к заметному изменению потери напора на трение, так как диаметр трубы входит в формулу в пятой степени. Увеличение диаметра приводит к уменьшению потерь на трение. [c.44] Из формулы (43) следует, что гидравлический уклон — величина безразмерная. [c.44] Вернуться к основной статье