Гидравлические сопротивления. Виды

Потери энергии (уменьшение гидравлического напора) можно наблюдать в движущейся жидкости не только на сравнительно длинных участках, но и на коротких. В одних случаях потери напора распределяются (иногда равномерно) по длине трубопровода - это линейные потери; в других - они сосредоточены на очень коротких участках, длиной которых можно пренебречь, - на так называемых местных гидравлических сопротивлениях: вентили, всевозможные закругления, сужения, расширения и т.д., короче всюду, где поток претерпевает деформацию. Источником потерь во всех случаях является вязкость жидкости.

Следует заметить, что потери напора и по длине и в местных гидравлических сопротивлениях существенным образом зависят от так называемого режима движения жидкости

Виды гидравлических сопротивлений и потерь напора

Экспериментальное определение потерь напора.

Рассматриваем режимы движения жидкости и расчетные приемы для определения потерь напора, или потерь удельной энергии при дви­жении реальной (вязкой) жидкости.

При движении жидкости в трубах происходят затраты энергии по­тока на преодоление сопротивления движению (потери напора). Эти потери напора в общем виде могут быть получены из уравнения Бер-нулли для реальной жидкости при плавно изменяющемся движении.

 (1.64)

Возникающие при движении жидкости сопротивления (гидравли­ческие сопротивления) можно разделить на два вида: сопротивления по длине потока и местные сопротивления. Первые из них проявляют­ся по всей длине потока, пропорциональны длине участков труб и обусловлены силами трения.

Местные сопротивления обусловлены различными конструктив­ными элементами и местными преградами (препятствиями) в потоке (поворот потока, колено, отвод, тройник, сужение или расширение русла, кран, задвижка и т.п.). Соответственно видам гидравлических сопротивлений потери напора разделяются на потери напора по длине hдл и местные потери напора hм.

При проведении расчетов используют принцип наложения по­терь, заключающийся в том, что общую потерю напора условно расс­матривают как сумму потерь напора, вызываемых каждым сопротив­лением в отдельности, т.е.

 (1.65)

где ∑hдл – сумма потерь напора по длине на всех участках рассчиты­ваемого трубопровода или открытого русла, а ∑hm - сумма всех мест­ных потерь напора.