Практическая работа № 5. Тема: «Расчет потерянного напора жидкости на преодоление сил трения». Краткая теоретическая справка

Практическая работа № 5

Тема: «Расчет потерянного напора жидкости на преодоление сил трения»

Цель работы: научиться рассчитывать потерю напора на трение при движении жидкости.

Оборудование: методические рекомендации по выполнению практической работы, счетное устройство.

Краткая теоретическая справка

Независимо от того движется жидкость или находиться в состоянии покоя, она обладает некоторым запасом энергии.

Согласно энергетическому балансу потока жидкости гидродинамический напор ее равен сумме всех напоров жидкости, и определяется по формуле:

где Н- гидродинамический напор жидкости, м;

Z - геометрический напор жидкости, выражает потенциальную энергию положения м;

- статистический напор жидкости выражает потенциальную энергию давления м;

- динамический напор жидкости, выражает удельную кинетическую энергию движущейся жидкости.

При движении идеальной жидкости сумма геометрического, статистического, динамического напоров во всех сечениях потока жидкости является постоянной величиной.

Для реальной жидкости при ее движении по трубопроводу или каналу часть энергии будет расходоваться на преодоление трения о стенки и другие сопротивления и называется потерянным напором (h_пот). Потерянный напор определяется по формуле:

h_пот=h_тр+h_мс,

где h_тр– потеря напора на трение;

h_мс– потеря напора на местное сопротивление.

Потеря напора на трение определяется по формуле:

где h_тр- коэффициент трения;

d- диаметр трубопровода, м;

υ - линейная скорость жидкости, м/с.

Коэффициент трения зависит от режима движения жидкости. При ламинарном режиме движения жидкости коэффициент трения определяется по формуле:

где λ – коэффициент трения;

Re – критерий Рейнольдса.

При турбулентном режиме движения жидкости, коэффициент трения зависит не только от режима движения, но и шероховатости трубы (ε ) и определяется по формуле:

где k – высота выступов на внутренней поверхности трубы, м;

d – диаметр трубопровода, м.

Практические задания для аудиторной работы:

Определить потерянный напор на трение при движении жидкости, если в трубопроводе с длинной 140мм, прокачивается жидкий аммиак в количестве 336 л/с. Диаметр трубопровода 55*5, критерий Re равен 850.

Определить потерянный напор на трение при движении жидкости, если в трубопроводе с длиной 140мм, прокачивается жидкий аммиак в количестве 567 м³/ч. Диаметр трубопровода 90*5, критерий Re равен 300.

Практические задания для самостоятельной работы:

12 Следующая ⇒