Эквивалентная шероховатость труб таблица: Гидравлический расчет на потерю напора или как рассчитать потери давления в трубе

Содержание

Шероховатость полиэтиленовых труб. Расчет гидравлических потерь давления в трубопроводе из пластмасс

10 Мая 2006г.

Гидравлический расчет является важной составляющей процесса выбора типоразмера трубы для строительства трубопровода. В нормативной литературе по проектированию этот ясный с точки зрения физики вопрос основательно запутан. На наш взгляд, это связано с попыткой описать все варианты расчета коэффициента трения, зависящего от режима течения, типа жидкости и ее температуры, а также от шероховатости трубы, одним (на все случаи) уравнением с вариацией его параметров и введением всевозможных поправочных коэффициентов. При этом краткость изложения, присущая нормативному документу, делает выбор величин этих коэффициентов в значительной степени произвольным и чаще всего заканчивается номограммами, кочующими из одного документа в другой.
С целью более подробного анализа предлагаемых в документах методов расчета представляется полезным вернуться к исходным уравнениям классической гидродинамики [1].

Потеря напора, связанная с преодолением сил трения при течении жидкости в трубе, определяется уравнением:

где: L и D длина трубопровода и его внутренний диаметр, м; ? — плотность жидкости, кг/м3; w — средняя объемная скорость, м/сек, определяемая по расходу Q, м3/сек:

λ — коэффициент гидравлического трения, безразмерная величина, характеризующая соотношение сил трения и инерции, и именно ее определение и есть предмет гидравлического расчета трубопровода. Коэффициент трения зависит от режима течения, и для ламинарного и турбулентного потока определяется по-разному.
Для ламинарного (чисто вязкого режима течения) коэффициент трения определяется теоретически в соответствии с уравнением Пуазейля:
λ = 64/Re (2)
где: Re — критерий (число) Рейнольдса.
Опытные данные строго подчиняются этому закону в пределах значений Рейнольдса ниже критического (Re При превышении этого значения возникает турбулентность. На первом этапе развития турбулентности (3000 λ = 0,3164 Re -0,25 (3)
В несколько расширенном диапазоне чисел Рейнольдса (4000

λ = 1,01 lg(Re) -2,5 (4)

Для значений Re > 100000 предложено много расчетных формул, но практически все они дают один и тот же результат [1 — 3].

На рис.1 показано, как «работают» уравнения (2) — (4) в указанном диапазоне чисел Рейнольдса, который достаточен для описания всех реальных случаев течения жидкости в гидравлически гладких трубах.
Рис.1

Шероховатость стенки трубы влияет на гидравлическое сопротивление только при турбулентном потоке, но и в этом случае, из-за наличия ламинарного пограничного слоя существенно сказывается только при числах Рейнольдса, превышающих некоторое значение, зависящее от относительной шероховатости ξ/D, где ξ — расчетная высота бугорков шероховатости, м.
Труба, для которой при течении жидкости выполняется условие:

считается гидравлически гладкой, и коэффициент трения определяется по уравнениям (2) — (4).
Для чисел Re больше определенных неравенством (5) коэффициент трения становится величиной постоянной и определяется только относительной шероховатостью по уравнению:

которое после преобразования дает:

Гидравлическое понятие шероховатости не имеет ничего общего с геометрией внутренней поверхности трубы, которую можно было бы инструментально промерить. Исследователи наносили на внутреннюю поверхность модельных труб четко воспроизводимую и измеряемую зернистость, и сравнивали коэффициент трения для модельных и реальных технических труб в одних и тех же режимах течения. Этим определяли диапазон эквивалентной гидравлической шероховатости, которую следует принимать при гидравлических расчетах технических труб. Поэтому уравнение (6) точнее следует записать:

где: ξ э — нормативная эквивалентная шероховатость (Таблица 1).

Таблица 1 [1, 2]








Вид трубопровода

ξ э, мм

Стальные новые оцинкованные

0,1 — 0,2

Стальные старые, чугунные старые, керамические

0,8 — 1,0

Чугунные новые

0,3

Бетонированные каналы

0,8 — 9,0

Чистые трубы из стекла

0,0015 — 0,01

Резиновый шланг

0,01 — 0,03

Данные таблицы 1 получены для традиционных на тот период материалов трубопроводов.
В период 1950-1975 годов западные гидродинамики аналогичным способом определили ξ э труб из полиэтилена и ПВХ разных диаметров, в том числе и после длительной эксплуатации. Получены значения эквивалентной шероховатости в пределах от 0,0015 до 0,0105 мм для труб диаметром от 50 до 300 мм [3]. В США для собранного на клеевых соединениях трубопровода из ПВХ этот показатель принимается 0,005 мм [3]. В Швеции, на основе фактических потерь давления в пятикилометровом трубопроводе из сваренных встык полиэтиленовых труб диаметром 1200 мм, определили, что ξ э = 0,05 мм [3]. В российских строительных нормах в случаях, относящихся к полимерным (пластиковым) трубам, их шероховатость либо совсем не упоминается [5 — 8], либо принимается: для водоснабжения и канализации — «не менее 0,01 мм» [9], для газоснабжения ξ э = 0,007 мм [10]. Натурные измерения потерь давления на действующем газопроводе из полиэтиленовых труб наружным диаметром 225 мм длиной более 48 км показали, что ξ э Вот, пожалуй, и все, чем положения классической гидродинамики могут помочь при анализе нормативной документации, посвященной гидравлическому расчету трубопроводов. Напомним, что

Re = w D/ν                   (7)

где: ν — кинематическая вязкость жидкости, м2/сек.

Первый вопрос, который следует решить раз и навсегда — являются ли полимерные (пластиковые) трубы, имеющие, как показано выше, уровень шероховатости, от ≈ 0,005 мм для труб малых диаметров, до ≈ 0,05 мм для труб большого диаметра , гидравлически гладкими.
В Таблице 2 для труб различных диаметров по уравнениям (5) и (7) определены значения расходных скоростей движения воды при температуре 20°С (ν = 1,02*10-6 м2/сек), выше которых труба не может считаться гидравлически гладкой. Для полимерных (пластиковых) труб шероховатость плавно повышали с увеличением диаметра, как это оговорено выше; для новых и старых стальных труб — принимали минимальные значения из Таблицы 1. Отметим, что критические скорости в старых стальных трубопроводах в 10 раз ниже, чем в новых, и их шероховатость не может не учитываться при расчете гидравлических потерь напора.

Таблица 2

Для трубопроводов внутри зданий предельными значениями скорости воды в трубопроводах являются:
для отопительных систем — 1,5 м/сек [7];
для водопровода — 3 м/сек [8].
Для наружных сетей мы таких ограничений в нормативной документации [4 — 9] не нашли, но если оставаться пределах, определенных таблицей 2, можно сделать однозначный вывод — полимерные (пластиковые) трубы являются, безусловно, гладкими.
Оставляя предельное значение скорости, w = 3 м/сек, определим, что при течении воды в трубах диаметром 20-1000 мм число Рейнольдса лежит в диапазоне 50000-2500000, то есть для расчета коэффициента трения течения воды в полимерных (пластиковых) трубах вполне корректно использовать уравнения (3) и (4). Уравнение (4) вообще охватывает весь диапазон режимов течения.
В нормативной документации, посвященной проектированию систем водоснабжения [4 — 9], уравнение для определения удельных потерь напора (Па/м либо м/м) дается в развернутом относительно диаметра трубы и скорости движения воды виде:

где: К — набор всевозможных коэффициентов, n и m — показатели степеней при диаметре D, м и скорости w, м/сек.
Уравнение Блязиуса (3), наиболее удобное для подобного преобразования, для воды при 20°С при 3000

но оно действует при Re 100000 следует пользоваться модификацией уравнения (4).
В ISO TR 10501 [4] для пластмассовых труб при 4000

Для диапазона чисел Рейнольдса 150000

СНиП 2.04.02-84 [8] без указания диапазона режима течения дает уравнение, которое подстановкой соответствующих коэффициентов для пластмассовых труб принимает вид:

которое после проверки и выполнения различных условий, для ряда режимов течения воды в шероховатых трубах (b ≥ 2) превращается в уравнение:

λ = 0,5 /( lg(3,7D/ ξ )) 2

что в точности совпадает с уравнением (61)

Обозначения в уравнении (12) здесь не расшифровываем, потому что они многоступенчато зависят одно от другого и с трудом понимаются из текста оригинала.

Таким образом, с небольшими вариациями коэффициентов и показателей степеней уравнения (9 — 12) базируются на классических уравнениях гидродинамики.
Приняв скорость движения воды в трубопроводе w=3 м/сек, рассчитаем потери давления J, м/м (табл.3, рис.2) в полимерных (пластиковых) трубах разных диаметров по четырем рассмотренным выше подходам. При расчетах по СП 40-102-2000 (уравнение 12) уровень шероховатости в зависимости от диаметра труб принимался как в таблице 2.



Рис. 2

Как видно из табл.3 и рис.2, расчеты по ISO TR 10501 практически совпадают с расчетами по уравнениям классической гидродинамики, расчеты по российским нормативным документам, также совпадая между собой, дают несущественно завышенные по сравнению с ними результаты. Непонятно, почему составители СП 40-102-2000 в части гидравлического расчета полимерного водопровода отошли от рекомендаций более раннего документа СНиП 2.04.02-84 и не учли рекомендаций международного документа ISO TR 10501.
Уравнения (9 — 11) охватывают все реально возможные режимы течения воды в гладких трубах и удобны тем, что легко могут быть решены относительно любой входящей в них величины (J, w и D). Если это сделать относительно D:

где: К — коэффициент, а n и m — показатели степеней при диаметре D и скорости w, то можно предварительно выбрать диаметр трубопровода по рекомендованной для данного типа сети скорости w, м/сек, c учетом допустимых потерь напора для данной протяженности трубопровода ( ∆ Нг = J*L, м).

Пример:
Определить внутренний диаметр пластмассового трубопровода длиной 1000 м, при wмакс = 2 м/сек и ∆ Нг = 10 м (1 бар), то есть J = 10/1000 = 0,01 м.
Выбрав, например, коэффициенты уравнения (11), получаем:

При этом расход составит Q=460 м3/час. Если полученный расход велик или мал, достаточно скорректировать значение скорости. Взяв, например, w=1,5 м/сек, получим D=0,188 м и Q=200 м3/час.
Расход в трубопроводе определяется потребностями потребителя и устанавливается на этапе проектирования сети. Оставив этот вопрос проектировщикам, сравним удельные потери давления в стальном (новом и старом) и пластмассовом трубопроводах при равных расходах для различных диаметров труб.

Как видно из таблицы 4, учитывая неизбежное старение стальной трубы в процессе эксплуатации, для труб малых и средних диаметров полиэтиленовую трубу можно выбирать на одну ступень наружного диаметра меньше. И только для труб диаметром 800 мм и выше, вследствие относительно меньшего влияния абсолютной эквивалентной шероховатости на потери напора, диаметры труб нужно выбирать из одного ряда.

Литература.
1. Н.З.Френкель, Гидравлика, Госэнеогоиздат, 1947.
2. И.Е.Идельчик, Справочник по гидравлическому сопротивлению фасонных и прямых частей трубопроводов, ЦАГИ, 1950.
3. L.-E. Janson, Plastics pipes for water supply and sewage disposal. Boras, Borealis, 4th edition, 2003.
4. ISO TR 10501 Thermoplastics pipes for the transport of liquids under pressure — Calculation of head losses.
5. СП 40-101-2000 Проектирование и монтаж трубопроводов из полипропилена «рандом сополимер».
6. СНиП 41-01-2003 (2.04.05-91) Отопление, вентиляция и кондиционирование.
7. СНиП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий.
8. СНиП 2.04.02-84 водоснабжение. Наружные сети и сооружения.
9. СП 40-102-2000 Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов.
10. СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб.
11. Е.Х.Китайцева, Гидравлический расчет стальных и полиэтиленовых газопроводов, Полимергаз, №1, 2000.

Авторы: Владимир Швабауэр, Игорь Гвоздев, Мирон Гориловский
Источник: (Журнал «Полимерные трубы»)

Значения эквивалентной шероховатости для различных труб







Можно не сомневаться в том, что дальнейшие исследования еще уточнят наши знания коэффициента X и помогут выбирать и обосновывать числовые значения эквивалентной шероховатости для труб из различных материалов (стальных, чугунных, деревянных, этернитовых, прорезиненных и др.). При этом применяемые в настоящее время всякого рода так называемые специальные формулы для расчета газопроводов, паропроводов, этернитовых и деревянных труб и др. выйдут из употребления отметим в связи с этим, что уже теперь во многих случаях эти трубопроводы рассчитывают по универсальным формулам.  [c.188]










Приложение 10 Значения эквивалентной шероховатости Л для различных труб  [c.189]

Значения эквивалентных шероховатостей труб Д3, мм, изготовленных из различных материалов, приведены в табл. 1.2 книги 2 настояшей справочной серии.  [c.445]

Предельные значения эквивалентной абсолютной шероховатости различных труб  [c.46]

Для труб из различных материалов для различных условий эксплуатации и т. д. значения эквивалентной шероховатости найдены опытным путем п приводятся в справочниках [22], Для естественной шероховатости верхней границе зоны II отвечают числа Не 23-d/A, а границе между зонами 111 и IV —числа Не 560-й/Л.  [c.68]










Как правило, высота выступов шероховатости вдоль стенки не остается постоянной, а сами выступы имеют различную форму, что существенно усложняет учет влияния шероховатости на потери напора. Поэтому с целью упрощения расчетов вводят понятие эквивалентной шероховатости Дз, при которой потери напора в трубе получаются такими же, как и при фактической неоднородной шероховатости. Приведем некоторые значения Д, [11 для новых тянутых труб из стекла и цветных металлов — 0,001 — 0,002 мм для новых и чистых стальных бесшовных труб — 0,01 — 0,02 мм для тех же труб после нескольких лет эксплуатации — 0,15—0,3 мм для тех же труб после длительной эксплуатации со следами коррозии — 0,5—2,0 мм для новых чугунных труб — 0,2—0,5 мм, бывших в эксплуатации — 0,5—1,5 мм и т. д.  [c.80]










В табл. 48 приведены значения коэффициента 0, вычисленные по формуле (6.16) при движении воды (v == 0,01 Ст) в трубах с эквивалентной шероховатостью 0,1 и 1 мм, при различных значениях средней скорости потока V, м/с.  [c.225]

Для применения формул (230), (232), (234), (235) необходимо задать эквивалентную шероховатость данного трубопровода. Ниже приведены ориентировочные значения йз для труб из различных материалов (более подробные рекомендации даны в специальной литературе [1], [2] и пр.)  [c.175]

Под эквивалентной шероховатостью понимают высоту выступов равнозернистой щероховатости из однородного песка, при которой в квадратичной области сопротивления получается такое же значение Я, что и в рассматриваемой трубе. Определяют эквивалентную равнозернистую шероховатость трубы следующим образом. Опытным путем определяют Я, при различных Не и строят график Я=/(Не), который сравнивают с графиками Никурадзе. Исследуемой трубе приписывают относительную шероховатость, равную относительной шероховатости той трубы в опытах Никурадзе, для которой в квадратичной области график совпадает с графиком исследуемой.  [c.174]

Ввиду того что абсолютная шероховатость имеет различные значения как по периметру, так и по длине трубы, то вместо нее удобно использовать эквивалентную или усредненную шероховатость К . Значение зависит от материала труб, срока их эксплуатации и обычно находится в пределах 0,1—  [c.326]

Общие сведения. Технические трубы — это трубы с естественной шероховатостью стенок, т.е. с шероховатостью, обусловленной материалом стенок, технологией изготовления труб, условиями и продолжительностью их эксплуатации. Очевидно, что средняя абсолютная величина выступа шероховатости не может являться полной характеристикой шероховатости поверхности, поскольку выступы одинаковой высоты у различных поверхностей могут иметь разную конфигурацию и разное распределение по поверхности. Поэтому введено понятие эквивалентной шероховатости. Эквивалентная шероховатость — это высота выступа воображаемой равнозернистой шероховатости, при которой потери напора и значения коэффициента Дарси такие же, как и для реальной шероховатости.  [c.95]

В табл 5.4 приведены значения 1 5 для случая движения воды (v=l 10 м /с) в трубах с различной эквивалентной абсолютной шероховатостью, подсчитанные по формуле (5.25).  [c.103]

В табл. 1 даны значения эквивалентной шероховатости для труб из различных материалов. На рнс. 29 приведена номограмма для определения коэффициента % гидравлического тренпя при различных ч 1слах Рейнольдса и отношениях й Кэ- На нолюгра>лмз выделены три области  [c.37]

Для оценки величины гидравлических потерь на трение к настоящему времени накоплен огромный фа1аический материал как для труб из различного материала и различного состояния после длительной эксплуатации, так и для различных местных гидравлических сопротивлений. Точность практических расчетов, в первую очередь, определяется точносгью знания исходных данных по геометрии гидравлических устройств, их отличием от тех, для которых значения коэффициентов получены экспериментальным путем Значения величин эквивалентной шероховатости некоторых труб приведены ниже в таблице.  [c.138]


Шероховатость абсолютная эквивалентная — Энциклопедия по машиностроению XXL







Шероховатость абсолютная эквивалентная для труб из различных материалов — кн. 2, табл. 1.6 Электрическая проводимость удельная для воды, перегнанной в вакууме — кн. 1, табл. 8.22  [c.546]

Шероховатость абсолютная эквивалентная 23  [c.554]

Шероховатость абсолютная эквивалентная стенок труб 2 — 471 Шестеренные насосы 4 — 704 Шестерни 4 — 321 — Закалка ступенчатая 5 — 701 — Коэффициент концентрации — Термообработка 5 — 700  [c.496]










Абсолютная эквивалентная шероховатость для некоторых поверхностей труб и каналов  [c.269]

Решение. По табл. 4.1 значение абсолютной эквивалентной шероховатости трубы , = 0,15 мм = 0,15-10 м, тогда  [c.226]

Задача 7.1. Определить с точностью до 0,1 мм диаметр трубопровода длиной /=10 м при расходе Q = 5 л/ц и потерях напора /1тр=10 м. Вязкость жидкости v = 2-10 mV . величина абсолютной эквивалентной шероховатости кз = = 0,05 мм. По найденному значению диаметра подсчитать число Рейнольдса.  [c.154]

Для гидравлических расчетов используются следующие величины, характеризующие поток в каналах геометрические характеристики канала (площадь сечения, гидравлический диаметр или другой определяющий размер, абсолютная эквивалентная шероховатость и т. д.) скорость плотность среды. Средняя плотность среды определяется по средней температуре среды в канале на данном участке. Все теплоносители, используемые в атомной энергетике, включая жидкие металлы, являются ньютоновскими жидкостями и, таким образом, подчиняются общим закономерностям.  [c.17]

В современных энергетических установках наблюдается тенденция к использованию все более высоких скоростей теплоносителей. Это приводит к тому, что часто каналы работают в области квадратичного закона сопротивления, где важ-. ное значение приобретает точное значение Д. Поскольку в справочниках приводятся лишь весьма ориентировочные значения этой величины, то для точных расчетов необходимы специальные измерения абсолютной эквивалентной шероховатости выбранных трубопроводов.  [c.18]

В общем случае X является функцией числа Рейнольдса (Re) и относительной шероховатости стенок трубы Л/ . Здесь А -абсолютная эквивалентная шероховатость, т.е. такая высота равномерно-зернистой шероховатости, при которой в квадратичной зоне сопротивления потери напора равны потерям напора для данной естественной шероховатости трубы (примерные значения Д — приведены в прил. 1).  [c.74]

В формулах приняты кроме вышеупомянутых следующие буквенные обозначения и единицы измерения массовый расход G, кг/с плотность р, кг/м абсолютная эквивалентная шероховатость k-j и диаметр d, м (по СНиП П-36-73 [9] при расчете тепловых сетей значение к,, должно приниматься для паропроводов ,=0,0002 м, для водяных тепловых сетей fea = 0,0005 м,  [c.340]

Абсолютную эквивалентную шероховатость трубопроводов рекомендуется принимать по табл. 8-4.  [c.147]










Абсолютная эквивалентная шероховатость трубопроводов  [c.147]

Определить е точностью до с=0,1 мм диаметр трубопровода длиной L=10 м при расходе 0=5 л/с и потерях напора Н=10 м. Вязкость жидкости и=210 mV , величина абсолютной эквивалентной шероховатости Д =0,05 мм.  [c.150]

Определить с точностью до 0,1 мм зависимость потребного диаметра трубопровода от величины абсолютной эквивалентной шероховатости кэ в диапазоне от 0,01 до 0,05 мм. Длина трубопровода =] О м, расход Q=5 л/с, потери напора Нф=10 м. Вязкость жидкости и=2-10 м/с.  [c.150]

Значения абсолютной эквивалентной шероховатости для труб из разных материалов  [c.94]

В табл. V. приведены значения абсолютной эквивалентной шероховатости для труб из разных материалов.  [c.95]

Для определения абсолютной эквивалентной шероховатости ка 12 находим число Рейнольдса при у=1-10 м /с  [c.111]

Шероховатость абсолютная 151 искусственная 151 эквивалентная 153  [c.356]

Гидравлический расчет горизонтальных газопроводов низкого давления (до 0,05 кгс/см ) производится с учетом режима течения газа. Различают три режима течения газа ламинарный (Re 2000), критический (20004000). Каждому режиму отвечает определенная величина коэффициента гидравлического трения к, зависящая от относительной эквивалентной шероховатости стенок трубопроводов kg/d (где kg — абсолютная эквивалентная шероховатость стенок труб, см d — внутренний диаметр газопровода, см) и числа Рейнольдса Re.  [c.46]

Абсолютная эквивалентная шероховатость новых стальных труб принимается равной э=0,01 см.  [c.47]

ТАБЛИЦА 22.11. АБСОЛЮТНАЯ ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ШЕРОХОВАТОСТЬ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЗДУХОВОДОВ  [c.203]

К указанной области сопротивления относятся технически гладкие трубы (цельнотянутые из цветных металлов — медные, латунные, свинцовые стеклянные трубы и др.) во всем диапазоне их практического использования но числах Ке, а также стальные трубы до значений числа Рейнольдса, ориентировочно равных Ке,л = 2Ы1(здесь Д — эквивалентная абсолютная шероховатость).  [c.233]

R — гидравлический радиус A3 — эквивалентная абсолютная шероховатость Й2 — коэффициент, учитывающий характер шероховатости.  [c.135]

Шероховатость поверхности стенок характеризуется величиной и формой выступов и неровностей и зависит от материала и способа изготовления и соединения труб. Она изменяется с течением времени в результате отложения осадков, ржавчины н т. д. Основной характеристикой шероховатости является абсолютная шероховатость А, представляющая собой среднюю высоту бугорков и выступов. Практически очень сложно оценить фактическую высоту выступов, поэтому пользуются понятием эквивалентной шероховатости под которой подразумевают такую одно-  [c.288]

Поэтому в настоящее время для характеристики шероховатости стенок промышленных труб при гидравлических расчетах обычно используют понятие так называемой эквивалентной шероховатости k . Эта шероховатость представляет собой такую величину выступов однородной абсолютной шероховатости, которая дает при подсчетах одинаковую с действительной шероховатостью величину потери напора. Значения эквивалентной шероховатости определяются на основании гидравлических испытаний трубопроводов и пересчета их результатов по соответствуюш,им формулам.  [c.133]

При использовании кривых, полученных Никурадзе, для практических расчетов встретились, однако, значительные трудности. Применяемые в технике материалы (металлы, дерево, камень) отличаются друг от друга не только средней высотой выступов шероховатости. Опыты показывают, что даже при одной и той же абсолютной шероховатости (средняя высота выступов шероховатости к) трубы из разного материала могут иметь совершенно различный коэффициент гидравлического трения Я в зависимости от формы выступов, густоты и характера их расположения и т. д. Учесть влияние этих факторов непосредственными измерениями практически невозможно. В связи с этим в практику гидравлических расчетов было введено представление об эквивалентной равнозернистой шероховатости кэ. Под эквивалентной шероховатостью понимают такую высоту выступов шероховатости, сложенной из песчинок одинакового размера (шероховатость Никурадзе), которая дает при подсчетах одинаковый с заданной шероховатостью коэффициент гидравлического трения. Таким образом, эквивалентная шероховатость трубопроводов из различных материалов не определяется непосредственными измерениями высоты выступов, а находится при гидравлических испытаниях трубопроводов.  [c.174]

Рейнольдса, ориентировочно равных Re ,= 20(Д — эквивалентная абсолютная шероховатость).  [c.233]

Указание. Для построения графика зависимости диаметра от величины абсолютной шероховатости расчет провести не менее чем для пяти значений эквивалентной шероховатости.  [c.154]

Р — объемное расходное паросодержание температурный коэффициент объемного расширения, К коэффициент Буссинеска угол А — эквивалентная абсолютная шероховатость, м б — толщина, м  [c.6]

Охлаждение — Расчет 136 Шези формула 470 Шифринсоиа формула 471 Шероховатость абсолютная эквивалентная стенок труб 471  [c.556]

Находим по табл. XII.1 значен le абсолютной эквивалентной шероховатости для новых стальных труб А э = 0,06 мм и определяем величину относительной шероховатости кз1с1 = 0,06 50 = 0,0012.  [c.200]

Определяем относительную шерохс ватость трубопровода (при абсолютной эквивалентной шероховатости э = С,5 мм)  [c.282]

Отметим, что для расчета характеристик контакта двух шероховат тых поверхностей Н. Б. Дeмкиным было предложено понятие поверхности эквивалентной двум рассматриваемым шероховатым поверхностям. Эквивалентная шероховатая поверхность обладает тем свойством, что при ее контакте с абсолютно гладкой поверхностью площадь фактического контакта изменяется таким же образом, как и при контакте двух данных шероховатых поверхностей. Такой подход суш ественно упрощает расчеты, позволяя распространить теорию Крагельского — Демкина контакта шероховатой поверхности с гладкой на случай контактирования двух шероховатых поверхностей.  [c.186]

Коэффициент трения опред тяем по фор.муле (1.74), значение абсолютной эквивалентной шероховатости йэ = 0,002 м. Отсюда  [c.68]


Шероховатость эквивалентная Значения — Энциклопедия по машиностроению XXL

Шероховатость эквивалентная — Значения 86  [c.767]

Шероховатость эквивалентная — Значения 1.86 Шестерня — Понятие 1.584 Шкивы для зубчатых ремней — Изготовление 1.552 — Конструкции 1.552  [c.664]

При определении Я относительную шероховатость подсчитывают по эквивалентной, значения которой для некоторых поверхностей даны в прил. 1.  [c.41]

Для промышленных труб, в которых шероховатость неравномерна, в качестве ее характеристики применяется эквивалентная абсолютная шероховатость Д, значения которой для некоторых типов труб приведены в табл. 1.2 [2]. Графическая зависимость X от Re для таких труб, обобщенная по резуль-  [c.23]

Потери напора по длине при турб лентном режиме движения определяют по формуле (4.7) с учетом гидравлического коэффициента трения Я и, следовательно, они существенно зависят от соотношения абсолютной высоты выступа шероховатости Д и толщины вязкого подслоя 8. Так как фактическая высота всех выступов шероховатости не является одинаковой, то вводится понятие эквивалентной шероховатости т. е. такой равномерной шероховатости, которая дает при подсчете одинаковую с заданной шероховатостью величину %. Значения приведены в таблице 4.1.  [c.33]

Эквивалентной шероховатостью стенок Д называют такую воображаемую равномерную шероховатость, при которой потери напора такие же, как и для данной реальной шероховатости при прочих равных условиях. Эквивалентную шероховатость, некоторые значения которой приведены в табл. 9, определяют экспериментальным путем в квадратичной зоне сопротивления  [c.98]

Поскольку коэффициент гидравлического трения К зависит от числа Рейнольдса и относительной шероховатости, эквивалентная длина при одном и том же значении коэффициента может иметь различные значения в зависимости от величины Я.  [c.81]

Ввиду того что абсолютная шероховатость имеет различные значения как по периметру, так и по длине трубы, то вместо нее удобно использовать эквивалентную или усредненную шероховатость К . Значение зависит от материала труб, срока их эксплуатации и обычно находится в пределах 0,1—  [c.326]

Общие сведения. Технические трубы — это трубы с естественной шероховатостью стенок, т.е. с шероховатостью, обусловленной материалом стенок, технологией изготовления труб, условиями и продолжительностью их эксплуатации. Очевидно, что средняя абсолютная величина выступа шероховатости не может являться полной характеристикой шероховатости поверхности, поскольку выступы одинаковой высоты у различных поверхностей могут иметь разную конфигурацию и разное распределение по поверхности. Поэтому введено понятие эквивалентной шероховатости. Эквивалентная шероховатость — это высота выступа воображаемой равнозернистой шероховатости, при которой потери напора и значения коэффициента Дарси такие же, как и для реальной шероховатости.  [c.95]

К указанной области сопротивления относятся технически гладкие трубы (цельнотянутые из цветных металлов — медные, латунные, свинцовые стеклянные трубы и др.) во всем диапазоне их практического использования но числах Ке, а также стальные трубы до значений числа Рейнольдса, ориентировочно равных Ке,л = 2Ы1(здесь Д — эквивалентная абсолютная шероховатость).  [c.233]

Значения величины эквивалентной шероховатости Л  [c.86]

Эквивалентная шероховатость Аэц, мм, для труб имеет следующие значения  [c.48]

Как правило, высота выступов шероховатости вдоль стенки не остается постоянной, а сами выступы имеют различную форму, что существенно усложняет учет влияния шероховатости на потери напора. Поэтому с целью упрощения расчетов вводят понятие эквивалентной шероховатости Дз, при которой потери напора в трубе получаются такими же, как и при фактической неоднородной шероховатости. Приведем некоторые значения Д, [11 для новых тянутых труб из стекла и цветных металлов — 0,001 — 0,002 мм для новых и чистых стальных бесшовных труб — 0,01 — 0,02 мм для тех же труб после нескольких лет эксплуатации — 0,15—0,3 мм для тех же труб после длительной эксплуатации со следами коррозии — 0,5—2,0 мм для новых чугунных труб — 0,2—0,5 мм, бывших в эксплуатации — 0,5—1,5 мм и т. д.  [c.80]

Понятия средней высоты неровностей А недостаточно для полного учета влияния шероховатой стенки на поток. Действительно, на распределение скоростей и сопротивление влияет не только средняя высота выступов, но и их форма, а также расположение на стенке. Это доказано опытами, проведенными рядом авторов. Так, попытка Г. Шлихтинга повторить опыты Никурадзе с равномерной зернистой шероховатостью, образованной калиброванным песком, дала результаты, расходящиеся с данными Никурадзе, что объясняется различием формы и расположения песчинок, использованных этими авторами. В практике пользуются поэтому эквивалентной шероховатостью А, под которой понимают такую высоту песчинок в опытах Никурадзе, которая создает сопротивление, равное действительному сопротивлению данного трубопро ода. Экспериментальное значение А можно найти из формулы (6,55) Никурадзе, если подставить в нее значение к, определенное из опытов, выполненных с конкретным трубопроводом. Следует иметь в виду, что отношение средней высоты выступов к эквивалентной шероховатости А колеблется от 0,1 до 10.  [c.170]

Все рассмотренные формулы пригодны лишь для так называемой песочной шероховатости. Применять полученные формулы для расчета труб с другим типами шероховатостей можно в случае, если вместо значения А пользоваться величиной, эквивалентной относительной шероховатости Л , которая определяется экспериментально. Величина эквивалентной относительной шероховатости может сильно отличаться от геометрической. Так, волнистой шероховатости с высотой всего 0,5 мм (при диаметре трубы 500 мм) соответствует эквивалентная песочная шероховатость с высотой бугорка 10—20 мм. Это означает, что волнистая шероховатость вызывает значительно большее сопротивление, чем песочная с такой же высотой бугорков шероховатости.  [c.289]

Поэтому в настоящее время для характеристики шероховатости стенок промышленных труб при гидравлических расчетах обычно используют понятие так называемой эквивалентной шероховатости k . Эта шероховатость представляет собой такую величину выступов однородной абсолютной шероховатости, которая дает при подсчетах одинаковую с действительной шероховатостью величину потери напора. Значения эквивалентной шероховатости определяются на основании гидравлических испытаний трубопроводов и пересчета их результатов по соответствуюш,им формулам.  [c.133]



Таблица 18 Значения эквивалентной шероховатости Таблица 18 <a href="/info/156725">Значения</a> эквивалентной шероховатости

Приведенные формулы, наиболее полно и правильно учитывающие влияние различных факторов на гидравлические сопротивления, получили в настоящее время широкое применение в практике гидравлических расчетов. Известными недостатками этих формул являются лишь некоторая их громоздкость, осложняющая вычисления, и отсутствие полных данных о значении эквивалентной шероховатости для различных случаев.  [c.146]

В табл. 48 приведены значения коэффициента 0, вычисленные по формуле (6.16) при движении воды (v == 0,01 Ст) в трубах с эквивалентной шероховатостью 0,1 и 1 мм, при различных значениях средней скорости потока V, м/с.  [c.225]

Отметим, что, строго говоря, эквивалентная шероховатость труб не является постоянной, по зависит от продолжительности их эксплуатации, явлений коррозии и эрозии однако для большинства труб значения этого коэффициента лежат в пределах от 0,1 до 0,2 мм.  [c.184]

Значения приведенной линейной шероховатости (по Альтшулю) связаны с эквивалентной шероховатостью следующим эмпирическим законо.м  [c.186]

Можно не сомневаться в том, что дальнейшие исследования еще уточнят наши знания коэффициента X и помогут выбирать и обосновывать числовые значения эквивалентной шероховатости для труб из различных материалов (стальных, чугунных, деревянных, этернитовых, прорезиненных и др.). При этом применяемые в настоящее время всякого рода так называемые специальные формулы для расчета газопроводов, паропроводов, этернитовых и деревянных труб и др. выйдут из употребления отметим в связи с этим, что уже теперь во многих случаях эти трубопроводы рассчитывают по универсальным формулам.  [c.188]

Коэффициент сопротивления найдем по формуле Исаева при значении эквивалентной шероховатости = 0,15 мм. Тогда по графику (рис. 100) имеем  [c.290]

Решение. По табл. 4.1 значение абсолютной эквивалентной шероховатости трубы , = 0,15 мм = 0,15-10 м, тогда  [c.226]

Средние значения эквивалентной шероховатости для стальных цельнотянутых труб новых А = 0,1 мм и бывших в употреблении (незначительно корродированных) А = = 0,2 мм. Верхняя граница переходной области ориентировочно определяется выражением  [c.234]

Для практических расчетов значения эквивалентной шероховатости принимают с учетом материала стенок русла, их состояния, зависящего, в частности, от продолжительности и условий эксплуатации (табл. 3.1).  [c.58]



Таблица 3.1. Рекомендуемые значения эквивалентной шероховатости для труб из различных материалов Таблица 3.1. Рекомендуемые значения эквивалентной шероховатости для труб из различных материалов










Каждая кривая = / (Re) для технических трубопроводов отвечает определенному значению эквивалентной шероховатости или, как на рис. 99 — величине относительной эквивалентной гладкости d/k , рассчитанной по уравнению Никурадзе (213). Если принять А = и решить уравнение (213) относительно dlk , получим  [c.172]

Для применения формул (230), (232), (234), (235) необходимо задать эквивалентную шероховатость данного трубопровода. Ниже приведены ориентировочные значения йз для труб из различных материалов (более подробные рекомендации даны в специальной литературе [1], [2] и пр.)  [c.175]

Для ускорения расчета в приложении 3 (стр. 185) дана таблица числовых значений 5, а в приложении 2 (стр. 181) — числовые значения 8 и К для круглых безнапорных и напорных труб с эквивалентной шероховатостью А = 2 мм.  [c.73]

Значения эквивалентной шероховатости А и коэффициента шероховатости п  [c.191]

Эквивалентная шероховатость зависит а) от материала и спосоединения труб, б) от продолжительности эксплуатации труб, в процессе которой могут возникнуть коррозия стенок или инкрустации (образование наростов на стенках). Численные значения эквивалентной шероховатости А, найденные указанным путем для разных труб, приводятся в табл. 4-2. По этой таблице и определяют А при выполнении практических расчетов.  [c.165]

Задача 7.1. Определить с точностью до 0,1 мм диаметр трубопровода длиной /=10 м при расходе Q = 5 л/ц и потерях напора /1тр=10 м. Вязкость жидкости v = 2-10 mV . величина абсолютной эквивалентной шероховатости кз = = 0,05 мм. По найденному значению диаметра подсчитать число Рейнольдса.  [c.154]

Указание. Для построения графика зависимости диаметра от величины абсолютной шероховатости расчет провести не менее чем для пяти значений эквивалентной шероховатости.  [c.154]

Чтобы приведенные выше зависимости, справедливые для искусстыенной песочной шероховатости, принимать к расчету трубок и каналов с естественной шеро.ховатостью, вводится понятие эквивалентной шероховатости. Эквивалентной шероховатостью называется такая песочная шероховатость, которая в квадратичной зоне сопротивления дает одинаковое с естественной шероховатостью значение коэффициента гидравлического трения.  [c.68]

Средние значения эквивалентной шероховатости для новых стальных цельнотянутых труб Д = 0,1 мм и быв-н их в уиотреблешш (незначительно корродированных) Д == 0,2 мм, Верх 1яя ] раница переходной области ориен-ттгровочио определяется выражением  [c.234]

Находим по табл. XII.1 значен le абсолютной эквивалентной шероховатости для новых стальных труб А э = 0,06 мм и определяем величину относительной шероховатости кз1с1 = 0,06 50 = 0,0012.  [c.200]

Формула Кольбрука и Уайта принята в настоящее время за рубежом в качестве основной расчетной формулы для гидравлического расчета трубопроводов. В ней и в формулах (4.49) и (4.50) ki — эквивалентная шероховатость (см. 42), средние значения которой приведены в табл. 18.  [c.144]

По трубопроводу диаметром d — 203 мм при постоянном напоре и температуре перекачивалась маловязкая жидкость. С течением времени эквивалентная шероховатость трубопровода возросла в два раза от первоначального значения /гэкв i = 0=07 мм. Определить, насколько при этом уменьшился объемный расход, если закон сопротивления был квадратичным.  [c.92]

По М. Д. Миллионщикову [22] при малых значениях а изменение Я определяется только величиной Д и не зависит от значения Re (искусственная шероховатость). При большой дисперсии значение X зависит не только от величины Д, но и от значения Re. Отсюда следует, что для технических трубопроводов, где значение а велико,эквивалентная шероховатость 3 больше физической. Этим же объясняется плавный рост X с уменьшением Re при увеличении толщины пристеночного слоя (рис. 100, в). Наоборот, для искусственной шероховатости, где о мало, увеличение толш,ины пристеночного слоя с уменьшением Re резко проявляется на характере вихреобразований и, следовательно, на X (рис. 100, а).  [c.173]

Определение потери давления на единицу длины в воздуховодах сложнее, чем в газопроводах. Во-первых, воздухопроводы бывают не только круглого сечения (из листового железа) часто они устраиваются в виде каналов прямоугольного или квадратного сечения из шлакогипсовых или шлакобетонных плит, а также в кирпичной кладке. Каждая из этих конструкций имеет весьма различную шероховатость стенок и стандартные размеры. Во-вторых, при определении эквивалентного диаметра [формула (238)] нормализованные размеры прямоугольных каналов дают различные не округленные значения. Наконец, системы с естественным и механическим побуждением воздуха работают в различных диапазонах скоростей. Это приводит к тому, что при расчете воздухопроводов нельзя ограничиться одной номограммой типа рис. 150.  [c.286]


Шероховатость трубы абсолютная — Энциклопедия по машиностроению XXL







Большинство используемых в технике труб являются шероховатыми. Шероховатость стенки обычно характеризуется средней высотой бугорков h, которая называется абсолютной шероховатостью. Используя абсолютную шероховатость в качестве характерного линейного размера для течения вблизи стенки, представим универсальный логарифмический закон распределения скоростей (114) в безразмерном виде  [c.357]










На рис. 4.4. показан участок шероховатой трубы. В зависимости от соотношения толщины ламинарной пленки бд и средней высоты гребешков шероховатости (абсолютной шероховатости) А возможны три случая  [c.39]

Шероховатость поверхности стенок характеризуется величиной и формой выступов и неровностей и зависит от материала и способа изготовления и соединения труб. Она изменяется с течением времени в результате отложения осадков, ржавчины н т. д. Основной характеристикой шероховатости является абсолютная шероховатость А, представляющая собой среднюю высоту бугорков и выступов. Практически очень сложно оценить фактическую высоту выступов, поэтому пользуются понятием эквивалентной шероховатости под которой подразумевают такую одно-  [c.288]

Решение. По табл. 4.1 значение абсолютной эквивалентной шероховатости трубы , = 0,15 мм = 0,15-10 м, тогда  [c.226]

Пример 2 (рис. 10-13). Найти как распределится расход Q жидкости между двумя параллельными трубами диаметрами и длинами (приведенными) L, и при абсолютной шероховатости труб Д, и  [c.272]

Пример 2 (рис. X-I6). Найти, как распределится расход Q жидкости между двумя параллельными трубами диаметрами и d , длинами (приведенными) и при значениях абсолютной шероховатости труб Ai и Aj-  [c.283]

Внутрен- ний диаметр труб мм Абсолютная шероховатость труб сек /л1  [c.286]

В общем случае X является функцией числа Рейнольдса (Re) и относительной шероховатости стенок трубы Л/ . Здесь А -абсолютная эквивалентная шероховатость, т.е. такая высота равномерно-зернистой шероховатости, при которой в квадратичной зоне сопротивления потери напора равны потерям напора для данной естественной шероховатости трубы (примерные значения Д — приведены в прил. 1).  [c.74]

Абсолютная шероховатость труб промышленного назначения е, мкм  [c.99]










Здесь к — абсолютная шероховатость стенок (величина выступов шероховатости). При Re > 80000 и вполне шероховатых трубах Я изменяется уже только в зависимости от шероховатости.  [c.122]










Определить предельное значение скорости воды в трубопроводах тепловой сети, выше которой линейное падение давления (потери напора) прямо пропорционально квадрату скорости. Температура воды =150°С, абсолютная шероховатость труб э = = 5-10- м-  [c.31]

Определить удельное линейное падение давления в трубопроводе тепловой сети. Внутренний диаметр трубопровода d= = 100 мм, температура воды f=150° . скорость у=2 м/с, абсолютная шероховатость труб й = 0,5 мм.  [c.32]

Абсолютная шероховатость трубы через 20 лет эксплуатация будет  [c.111]

Абсолютная шероховатость труб, мм  [c.122]

Абсолютная шероховатость труб, м А М  [c.288]

Впервые детонацию в шероховатых трубах исследовал К. И. Щелкин 1940). Детонация вызывалась в металлической трубе и перепускалась в стеклянную, длиной около 2,5 м. Во второй половине стеклянной трубы помещалась проволочная спираль, прилегающая к стенке. Распространение детонации фотографировалось на движущуюся пленку. На одной и той же фотографии получались отпечатки распространения детонации и в гладкой и в шероховатой частях трубы. Отношение скоростей детонации измерялось с точностью около одного процента, абсолютная скорость — с точностью 2—3%. Некоторые результаты измерений приведены в табл рцах 5 и 6. По мере приближения смеси к пределу детонации отношение скорости детонации в шероховатой трубе к скорости в гладкой уменьшается и может достичь 40%. Так, для смеси 2,32% этана и 76,8% кислорода в шероховатых трубах при различных начальных давлениях получены следующие результаты.  [c.395]

Абсолютная шероховатость труб е приведена в табл. 23.  [c.426]










Доказать, что при турбулентном течении в шероховатых трубах диссипация энергии определяется не абсолютным размером бугорков шероховатости, а отношением этого размера к радиусу трубы.  [c.144]

При числе Мсжимаемостью жидкости можно пренебречь и величина коэффициента зависит от числа Ке и относительной шероховатости трубы А. Под относительной шероховатостью понимают отношение средней высоты бугорков на внутренней поверхности трубы А (абсолютной геометрической шероховатости) к гидравлическому диаметру трубы  [c.289]

Это соотношение хорошо описывает результаты многочисленных экспериментальных исследований турбулентного течения в шероховатых трубах. В этом случае величина В является функцией безразмерной величины hvjv, которая может рассматриваться как число Рейнольдса, составленное из абсолютной шероховатости и динамической скорости (рис. 6.42). Так как по определению v — WP, то, используя условие постоянства числа Рейнольдса на границе ламинарного подслоя (125) и линейный  [c.357]

На всасывающем трубопроводе имеются местные сонротинления сетка с обратным клапаном и поворот на 90°. Абсолютную шероховатость труб принять равной /с = 0,1 мм.  [c.42]

Если подсчитать число Рейнольдса, то получится зона абсолютно шероховатых труб и Л можно определить по формуле Шифринсона (3.14)  [c.71]

Прзмер. Определить расход воды по сложному трубопроводу, схема которого изображена на рис. 56, если высота уровня воды в резервуаре Н = 20 м, абсолютная шероховатость труб Д = 0,5 мм, длины трубопроводов 1 = 80 м, ij = 240 м, 3 = 260 м, диаметры труб di = 250 мм, = 100 мм, з = 125 мм. Местными сопротивлениями пренебречь.  [c.97]

Сц, = (1 + 0,146A/ / Re )° (2.17) где Д — абсолютная шероховатость — диаметр канала. Более точные значения коэффициента трения шероховатых труб Сц, приведены в книге 2, рис. 1.11. Множитель учитывает неизотермич-ность потока. Обычно  [c.191]

На величину коэффициенга А, при турбулентном потоке может оказывать влияние характер (шероховатость) поверхности стенок трубопровода. Это обусловлено тем, что с увеличением значения Re толщина ламинарного пограничного слоя уменьшается, в результате чего при известных значениях Re выступы шероховатости трубы оголятся и она перестанет быть гидравлически гладкой. Ввиду этого для более точных расчетов значение коэффициента Я, для турбулентного потока следует принимать с учетом относительной шероховатости е стенок труб, где k — абсолютная шероховатость d — внутренний диаметр трубы (фиг. 1).  [c.15]

Когда путем учета размерности получены три П-члена, систематизация исследований действительно приобретает большое значение, так как для получения последовательных кривых для определения трехмерной поверхности путем указанной выше процедуры требуется много времени. Здесь л елательно определить форму такого семейства кривых путем изучения воздействия одного П-члена на другой, так как третий представлен рядом постоянных величин. Это, очевидно, требует расстановки размерных переменных в несколько групп таким образом, чтобы было удобно осуществлять независимый экспериментальный контроль за двумя из них. Безупречным примером этого случая является задача о сопротивлении шероховатых труб, когда эти два независимых П-члена представлены числом Рейнольдса (или Кармана) и относительной шероховатостью. Было бы конечно идеально, если бы вязкость и шероховатость были независимыми размерными переменными, так как каждая из них встречается только в одном или другом члене. Практически число Рейнольдса легко меняется в зависимости от скорости и, так как граничные условия остаются неизменными, необходимо увеличение диаметра, соответствующее изменению относительной шероховатости. Однако изменения плотности и вязкости (например, от воздуха к воде) и одного изменения абсолютной шероховатости, причем форма элементов должна поддерживаться постоянной (нелегкая задача), должно быть достаточно для проверки правильности сделанной группировки переменных.  [c.21]

Различают гидравлически гладкие трубы (толщина пограничного ламинарного слоя б больше абсолютной шероховатости труб Д) и гидравлически шерохо ватые трубы (б [c.187]


5.4. Потери по длине в гидравлически гладких трубах

Переход
от ламинарного к турбулентному режиму
течения вызывает увеличение потерь по
длине. Это можно объяснить, во-первых,
тем, что, перемещаясь от одного сечения
потока к другому, любая частица жидкости
при ламинарном движении проходит путь,
равный расстоянию между этими сечениями.
При турбулентном же режиме она помимо
участия в общем движении совершает
собственные движения, т.е. перемещается
по более сложной траектории. В результате
проходимый частицей путь значительно
превышает расстояние между этими
сечениями. Во-вторых,
сам характер потерь здесь существенно
иной — они определяются уже не трением
между слоями, а обменом импульсами между
макрочастицами жидкости.

Основной
расчётной формулой для определения
потерь напора в трубах при турбулентном
течении является формула Дарси-Вейсбаха

, (5.8)

где
т
– коэффициент потерь на трение при
турбулентном течении.

Коэффициент
трения т
в
общем случае турбулентного течения
жидкости зависит от числа Рейнольдса
и от величины относительной шероховатости

,

где
— относительная шероховатость.

В
гидравлически гладкой трубе т
является функцией только числа Re

,
так как шероховатость стенок находится
под ламинарным слоем потока и не влияет
на сопротивление. Для определения этой
зависимости существует ряд эмпирических
и полуэмпирических формул.

  1. Одной
    из самых распространенных является
    формула Блазиуса (1912
    г.), которая
    применяется при
    ,
    имеет следующий вид

. (5.9)

Формула
Блазиуса получена экспериментально на
основании измерения потерь в латунных
трубах при относительно малых
.
Она хорошо согласуется с опытом при
числах
.

Если
труба остается гидравлически гладкой
до более высоких значений критерия Re,
то развитие турбулентного ядра и
уменьшение
толщины ламинарной пленки приводит к
изменению величины степенного коэффициента
в формуле (5.10)

, (5.10)

между
тем как Блазиус принял его постоянным
.

  1. Более
    универсальной оказалась логарифмическая
    зависимость, предложенная советским
    физиком Конаковым в 1946 г.

. (5.11)

Как
подтвердили опыты, эта формула остается
справедливой для гидравлически гладких
труб в диапазоне

,

т.е.
практически всегда, если только
выполняется условие

.

Изменение
коэффициента трения
в интервале чисел,
охватывающем ламинарный режим и
турбулентное течение вгладких
трубах, представлено на рис.5.7.

В
области гидравлически гладких труб
коэффициент

с
увеличением
,
каки
при
ламинарном режиме, уменьшается, но по
более
пологой кривой. Как в том, так и в другом
случае падение
вызывается одной и той же причиной —
уменьшением роли сил трения по сравнению
с инерционными.

Рис. 5.7. Зависимость
коэффициента трения от числа

Рейнольдса при
ламинарном и турбулентном режимах
течения

в гидравлически
гладких трубах

5.6. Влияние шероховатости на потери. График Никурадзе

По
вопросу о влиянии шероховатости на
потери по длине долгое время господствовали
самые неопределенные и противоречивые
представления. Первое систематическое
исследование этого вопроса относится
к 1933 г., когда И. Никурадзе в Геттингенской
лаборатории Л.Прандтля провел серию
опытов по определению потерь в трубах
с различной шероховатостью. Искусственная
шероховатость имитировалась путём
приклеивания на внутреннюю поверхность
труб предварительно прокалиброванных
песчинок определённого размера.
Достигавшаяся
таким образом искусственная однородная
зернистая шероховатость изменялась от
дорадиуса трубы и чисел Рейнольдса –Re=500106.

Потери
напора измерялись при разных расходах,
а коэффициент потерь на трение 
определялся по формуле Дарси-Вейсбаха

.

Опыты
проводились весьма тщательно и значение
их не утрачено до настоящего времени.

Результаты
этого экспериментального исследования
представлены в логарифмическом масштабе
на диаграмме Никурадзе (рис. 5.8). Значения
коэффициента
,
перед логарифмированием умножены на
100, с тем чтобы для дробных значений
этого коэффициента получить положительные
логарифмы. (Например, отметка 1,0 на оси
ординат соответствует значению).

Две
пересекающиеся прямые, нанесенные на
эту диаграмму независимо от опытов
Никурадзе, представляют собой
логарифмически перестроенные кривые
и,
известные нам из рис. 5.7.

Рис.5.8. Диаграмма
Никурадзе

Анализ
диаграммы Никурадзе показывает, что
всю область чисел Рейнольдса от нуля
до бесконечности применительно к потерям
по длине можно разбить на четыре
характерные зоны сопротивления, не
считая зоны переходного режима, который,
как нам уже известно, не имеет
самостоятельного значения и наблюдается
обычно в относительно узком интервале
Re.

1-я
зона

– ламинарный режим:
;;.
Привсе опытные точки независимо от
шероховатости укладываются на одну
прямую. То обстоятельство, что они лежат
несколько выше, не имеет принципиального
значения. Через них можно провести
параллельную прямую, соответствующую.
Эту зону так и называют зоной ламинарного
режима. Коэффициент потерь
здесь зависит только от числа
и не зависит от шероховатости.

2-я
зона.


Далее начинается переходный
режим

(4000),
отличающийся, как известно, крайней
неустойчивостью. Здесь коэффициент
быстро возрастает с увеличением
,
оставаясь постоянным для различных
шероховатостей. На диаграмме он может
быть представлен пучком кривых, исходящих
примерно из одной точки, соответствующей,
и несколько расходящихся в области
числа,
которое зависит от условий эксперимента
(в том числе до некоторой степени и от
величины относительной шероховатости).

3-я
зона

– зона гидравлически гладких труб:
;;;;.

Опытные
точки располагаются вдоль второй
наклонной прямой, известной под названием
прямой Блазиуса. Как видно из диаграммы,
протяженность этой зоны различна для
труб с разной относительной шероховатостью.
Чем больше шероховатость, тем раньше
бугорки ее начинают выступать из
ламинарной пленки и тем, следовательно,
меньше число
,
при котором труба перестает быть
гидравлически гладкой. Естественно
предположить, что для гидравлически
гладкой трубы показатель степени
в
выражении (5.10) должен быть наименьшим
из возможных при турбулентном течении,
т.е. что
,
и что коэффициент
может
быть представлен как величина,
пропорциональная
.

Коэффициент
потерь 
вычисляется по формулам:

при
— Блазиуса; (5.12)

при

Конакова. (5.13)

4-я
зона

— зона доквадратичного сопротивления
(шероховатые трубы):
;;;;;.

Здесь
показатель степени

в
формуле (5.10), приближаясь к двум с
увеличением
,
достигает этой величины лишь на границе
следующей зоны. По мере обнажения
выступов шероховатости их сопротивление
движению жидкости растет. В то же время
само по себе увеличение,
означающее изменение соотношения между
силами инерции и трения в пользу первых,
действует в сторону уменьшения.
В результате борьбы этих двух
противоположных тенденций коэффициентв начале зоны продолжает уменьшаться,
но все менее интенсивно, а затем берет
верх влияние шероховатости, и
начинает
расти. Коэффициент потерь 
вычисляется по формулам:

–Никурадзе-Лиса;
(5.14)

–Колбрука;
(5.15)


Альтшуля. (5.16)

5-я
зона

– зона полностью шероховатых труб или
зона квадратичного сопротивления:
;;;;.

Иногда
ее называют еще зоной турбулентной
автомодельности. Под автомодельностью,
т.е. автоматическим соблюдением подобия,
здесь имеется в виду сохранение
постоянства коэффициента

независимо
от изменения числа Рейнольдса.

При
некотором новом граничном числе
Рейнольдса, которое тем ниже, чем больше
относительная шероховатость, кривые
превращаются практически в прямые,
параллельные оси абсцисс. Ламинарная
пленка становится пренебрежимо тонкой,
зависимость потерь от скорости потока
оказывается квадратичной, а коэффициент
перестает
зависеть от числа
,
оставаясь функцией только относительной
шероховатости —
.Коэффициент
потерь 
вычисляется по формулам:


Никурадзе;
(5.17)


Якимова;
(5.18)


Альтшуля; (5.19)


Шифринсона. (5.20)

Желая
выяснить возможности использования
результатов Никурадзе для практических
расчетов, исследователи на протяжении
десятков лет повторяли его опыты, но
уже для неоднородной шероховатости.
Так, в 1939 г. Колбрук исследовал сопротивление
труб, внутренняя поверхность которых
покрывалась разнородными по калибру
песчинками. При этом были получены
результаты, заметно отличавшиеся от
данных Никурадзе. Еще до этого И.А. Исаев
(в 1932-1936гг.), а в дальнейшем и другие
советские исследователи (Г.А. Мурин,
Ф.А. Шевелев) подвергли испытаниям потоки
в натурных трубах с естественной
разнородной шероховатостью.

Особенно
интересны для технической практики и
теоретических обобщений систематические
опыты Г.А. Мурина по определению потерь
в стальных трубах разных диаметров
(1948г.). Хотя Мурин оперирует понятием
так называемой эквивалентной шероховатости,
т.е. гидравлически соответствующей той
или иной однородной зернистой шероховатости
по Никурадзе качественно отличается
от диаграммы Никурадзе.

Эта
разница особенно велика в четвёртой
зоне, где по опытам Мурина коэффициент
с увеличением числане растет, как на диаграмме Никурадзе,
а уменьшается. Это различие, по-видимому,
связано с действием разных факторов.
Один из них заключается в том, что при
неоднородной шероховатости более
высокие бугорки начинают выступать из
ламинарной пленки раньше, чем средние,
поэтому сход с кривой для гидравлически
гладких труб происходит при меньшем,
чем в случае однородной шероховатости.

По
современным воззрениям коэффициент
трения
зависит не только от числа Рейнольдса
и относительной высоты бугорков
шероховатости, но и от типа шероховатости,
которая может быть зернистой, волнистой
и т.д., от шага шероховатости в направлении
потока, от неравномерности ее по высоте
и шагу. Влиянию некоторых из этих факторов
(например, влиянию шага или «плотности»
выступов шероховатости) посвящен ряд
исследований. Однако для технических
расчетов достаточно приближенного
учета совместного действия всех этих
факторов через «эквивалентную»
шероховатость, значение которой для
труб из разных материалов и с разными
сроками службы содержится в специальных
таблицах.

На
рис.5.9 показана зависимость потерь по
длине от средней скорости потока или
расхода для разных зон сопро­тивления.

Если
линейную зависимость потерь по длине
от скорости потока при ламинарном
течении можно представить в виде

, (5.21)

где
для круглой цилиндрической трубы

,

то
при турбулентном режиме течения эта
зависимость оказывается степенной

, (5.22)

где
.

Рис.5.9. Зависимость
потерь по длине от
средней скорости

потока или расхо­да
при ламинарном
и турбулентном

ре­жимах течения
жидкости

Уточнение
пределов изменения показателя степени

показывает,
что в общем случае турбулентного течения

.

Нижний
предел
соответствует относительно малым числам
Рейнольдса, при которых заметно
сказывается влияние ламинарной пленки,
а верхний— относительно большим, характерным для
развитого турбулентного движения.

Для
значений
коэффициентв формуле Дарси является функцией от
числа Рейнольдса —,
т.е. зависит от скорости потока или
расхода.

При
турбулентном течении, в отличие от
ламинарного потока, плавно обтекающего
шероховатости стенок, турбулентный
поток встречает с их стороны сопротивление,
на преодоление которого может расходоваться
значительная энергия, т.е.
.

Единичные операции в пищевой промышленности

Если
мы определяем трение на стенке в терминах скоростного давления текущей жидкости,
мы можем написать:

F / A = f r v 2 /2

(3,16)

где
F — сила трения, A — площадь, на которой трение
силовые действия, r
— плотность жидкости, v — скорость жидкости, и
f
— коэффициент, называемый коэффициентом трения.

Рассмотреть
энергетический баланс на дифференциальной длине d L прямой
горизонтальная труба диаметром D , как в Рис. 3.7 .


Рисунок 3.7. Энергетический баланс по длине трубы.

Рассмотреть
равновесный элемент жидкости длиной d L . В
общая сила, необходимая для преодоления сопротивления трения, должна создаваться давлением
сила, вызывающая падение давления d P по длине d L .

Падение давления
сила:

d P x Площадь трубы = d P x p D 2 /4

Сила трения равна (сила на единицу площади) x площадь стенки трубы
.
знак равно
F / A x p D
х г л
так из ур. (3.16),
= ( f r v 2 /2)
x p D
x г л

Следовательно, приравнивая
падение давления и сила трения

(п. D 2 /4)
d P = ( f r v 2 /2)
с Д
х г л ,
следовательно

d P = 4 ( f
r v 2 /2)
x d L / D

Интеграция между
L 1 и L 2 , в котором интервал P
идет с P 1 на P 2 имеем:

г П
= 4 ( f r v 2 /2)
x d L / D

П 1 П 2
= (4 f rv 2 /2) ( L 1
л 2 ) / д
я.е.

Д П ж
= (4 f r v 2 /2)
х (L / D )
(3,17)
или

E ƒ = D P f / r
= (2 fv 2 ) ( L / D )
(3.18)

где
L = L 1 — L 2 = длина трубы, в которой
перепад давления, D P f = P 1 — P 2 — давление трения
падение, а E ƒ — потеря энергии на трение.

Уравнение
(3.17) — важное уравнение; оно известно как уравнение Фаннинга ,
или иногда уравнение Д’Арси или уравнение Фаннинга-Д’Арси.Он используется для
рассчитать перепад давления, возникающий при течении жидкости в трубах.

г.
коэффициент f в уравнении (3.17) зависит от числа Рейнольдса для
потока, а на шероховатость трубы. В рис.
3.8
экспериментальных результатов нанесены на график, показывающий соотношение
эти факторы. Если известны число Рейнольдса и коэффициент шероховатости,
тогда f можно считать с графика.


Рисунок 3.8 Коэффициенты трения в трубе
(
После Муди, 1944 г. )

Это
не удалось найти простое выражение, дающее аналитическое
уравнения для кривой рис. 3.8, хотя кривая может быть аппроксимирована
прямыми линиями, покрывающими часть диапазона. Уравнения можно записать
для этих строк. Некоторые авторы используют значения f , которые отличаются от
что определено в уравнении.(3.16) числовым коэффициентом 2 или 4. Тот же символ,
f , используется для того, чтобы при считывании значений для f его определение
в конкретном контексте всегда следует проверять. Например, новый
f = 4 f удаляет один числовой множитель из ур. (3.17).

Инспекция
на рис. 3.8 видно, что для низких значений (Re), по-видимому, существует простой
отношения между ƒ
и (Re) независимо от шероховатости трубы.Это возможно не
удивительно, поскольку в обтекаемом потоке предполагается, что
пограничный слой у стены, и если он неподвижен, то не будет
движение жидкости по любой неровности, которая может появиться на стене. Фактически,
коэффициент трения f в обтекаемом потоке можно предсказать теоретически
из уравнения Хагена-Пуазейля , которое дает:

ж =
16 / (Re)

(3.19)

и это применимо
в области 0 <(Re) <2100.

В
Подобным образом теоретическая работа привела к уравнениям, которые подходят для других регионов.
экспериментальной кривой, например, уравнение Блазиуса , которое
применяется к гладким трубам в диапазоне 3000 <(Re) <100000 и который:

ф

ƒ
=

0.316

(
Re) -0,25
(3,19)

4

дюйм
турбулентной области ряд кривых показан на рис.3.8. Было бы
можно ожидать, что в этом районе гладкие трубы приведут к более низким
коэффициенты трения, чем грубые. Шероховатость можно выразить в терминах
коэффициента шероховатости, который определяется как отношение средней высоты
выступы, составляющие «шероховатость» на стене
трубы, к диаметру трубы. Табличные значения приведены с указанием
коэффициенты шероховатости для различных типов труб, основанные на результатах
Муди (1944).Эти факторы е являются
затем разделить на диаметр трубы D , чтобы получить коэффициент шероховатости
для использования с графиком Moody . Вопрос об относительной
При некоторых обстоятельствах трудно устранить шероховатость трубы.
В большинстве случаев разумную точность можно получить, применив таблицу .
3.1
и Рис. 3.8 .

СТОЛ
3,1
ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ШЕРОХОВАТОСТИ ТРУБ

Материал Шероховатость
фактор (е)
Материал Шероховатость
фактор (е)
клепанный
сталь
0.001-
0,01
оцинкованный
утюг
0,0002
Бетон 0,0003
— 0,003
Асфальтированный
чугун
0,001
Дерево
посохи
0.0002
— 0,003
Коммерческий
сталь
0,00005
Литой
утюг
0,0003 Обращается
трубка
Гладкий

ПРИМЕР
3.10. Падение давления в трубе

Рассчитайте падение давления на длине 170 м горизонтальной стали диаметром 5 см.
труба, по которой оливковое масло при 20 ° C течет со скоростью 0,1
м 3 мин -1 .

Диаметр трубы
= 0,05 м,
Площадь поперечного сечения А

= (п / 4) D 2

= p / 4
х (0.05) 2

= 1,96 x 10 -3 м 2

Из Приложения 4,

Вязкость оливкового масла
масло при 20 ° C = 84 x 10 -3 Н · м -2 и плотность
= 910 кг м -3 ,
и скорость = (0,1 x 1/60) / (1,96 x 10 -3 ) = 0,85 м
с -1 ,

Сейчас
(Re) = ( Dv r / м)

= [(0.05 х 0,85 х 910) / (84 х 10 -3 )]

= 460

так, чтобы поток
— линия тока, а из рис. 3.8 для (Re) = 460

ж =
0,03.

Альтернативно для
обтекаемый поток из (3.18), f = 16 / (Re) = 16/460 =
0.03 как и раньше.

И так давление
падение 170 м, от ур. (3,17)

D P f
= (4 f r v 2 /2)
х (L / D )

= [4 х 0,03
х 910 х (0,85) 2 х 1/2] х [170 х 1 / 0,05]

= 1.34 x 10 5 Па

= 134 кПа .


Энергетические потери в отводах и фитингах

Когда
направление потока изменено или искажено, например, когда жидкость течет
круглые изгибы в трубе или сквозные фитинги различного сечения,
происходят потери энергии, которые не восстанавливаются.Эта энергия рассеивается
в водоворотах и ​​дополнительной турбулентности и, наконец, теряется в виде тепла.
Однако эта энергия должна подаваться, если жидкость должна поддерживаться
в движении, точно так же, как требуется энергия для преодоления трения.
Потери в арматуре, как и следовало ожидать, оказались пропорциональными.
к скоростному напору текущей жидкости. В некоторых случаях величина
потерь можно подсчитать, но чаще их лучше всего найти
Табличные значения основаны в основном на экспериментальных результатах.Потеря энергии
выражается в общем виде,

E ƒ
= кв
2 /2

(3.20)

где k имеет
необходимо найти для конкретного фитинга. Значения этой постоянной k
для некоторых фитингов приведены в Таблица 3.2 .

СТОЛ
3.2
ПОТЕРЯ НА ТРЕНИЕ
ФАКТОРЫ В ФИТИНГАХ

к

Клапаны,
полностью открыто:
ворота

0.13

глобус

6.0

угол

3,0

Колено:
90 ° стандартный

0.74

средняя стреловидность

0,5

длинный радиус

0,25

квадрат

1.5

Тройник,
колено

1,5

Тройник,
прямо через

0,5

Подъезд,
большой бак к трубе:
острый

0.5

округлено

0,05

Энергия тоже потеряна
при резких изменениях сечения трубы. При внезапном увеличении потеря
было показано равным:

E f
= (v 1 — v 2 ) 2
/2

(3.21)

Для внезапного сжатия
E f = kv 2 2 /2

(3,22)

где
v 1 — скорость перед изменением сечения, а v 2
— скорость после изменения диаметра трубы от D 1
к D 2 .

Коэффициент k
в ур. (3.22) зависит от соотношения диаметров труб ( D 2 / D 1 )
как указано в Таблица 3.3 .

СТОЛ
3.3
КОЭФФИЦИЕНТЫ УБЫТКОВ
В КОНТРАКТАХ

D 2/ D 1

0,1

0.3

0,5

0,7

0,9

к

0,36

0,31

0.22

0,11

0,02

Падение давления в оборудовании

Жидкости
иногда приходится пропускать через слои уплотненных твердых частиц; например
при воздушной сушке гранулированных материалов горячий воздух может проходить вверх
через слой материала.Падение давления в результате непросто
рассчитать, даже если твердые частицы в слое имеют хорошие свойства
известный. Обычно для получения точной информации о падении давления необходимо
провести экспериментальные измерения.

А
аналогичная трудность возникает при расчете перепадов давления через
оборудование, такое как блоки трубок в теплообменниках. Уравнение
общий вид ур. (3.20) будет выполняться в большинстве случаев, но значения k
должны быть получены из экспериментальных результатов.Полезные корреляции
для частных случаев можно найти в книгах по потоку жидкости и в работах
такие как Перри (1997) и Макадамс
(1954).

Эквивалентная длина трубы

В
в некоторых случаях удобно рассчитывать перепады давления в арматуре
из добавленных эквивалентных длин прямой трубы, а не непосредственно в
условия скоростного напора или скоростного давления при расчете расхода в трубопроводе.Это означает, что фиктивная длина прямой трубы добавляется к фактической
длина, такая, что трение из-за фиктивной трубы вызывает
такие же потери, как и в случае рассматриваемой арматуры.
Таким образом, различные фитинги, например колена и колена, просто
приравнивается к эквивалентной длине трубы, и рассчитываются общие потери на трение
от общей длины трубы, фактическая плюс фиктивная.Как E ƒ
в ур. (3.20) равно E ƒ в уравнении. (3.17), к
поэтому может быть заменено на 4ƒ L / D , где L — длина
трубы (диаметром D ), эквивалентной фитингу.

Влияние сжимаемости газов

г.
До сих пор все уравнения применялись в предположении, что жидкость
поток был несжимаемым, то есть его плотность оставалась неизменной через
поточный процесс.Это верно для жидкостей в нормальных условиях.
и это также часто верно для газов. Где проходят газы
оборудование, такое как сушилки, воздуховоды и т. д., давление и давление
капли обычно составляют всего несколько сантиметров воды и
в этих условиях обычно можно пренебречь эффектами сжимаемости.

Расчет падений давления в проточных системах

От
Из предыдущего обсуждения видно, что во многих практических случаях
расход через оборудование, расчет падений давления и мощности
требования не просты, и они не поддаются аналитическим решениям.Однако можно сделать оценки и сделать полезные обобщения:

(1) Падение давления в оборудовании в целом пропорционально скорости
головы или давления; другими словами, они пропорциональны квадрату
скорости.

(2) Требования к мощности пропорциональны произведению давления.
капля и массовый расход, равный кубу скорости,

в 2
x
r Av
=
r Av 3 .

Расход жидкости
теория> РЕЗЮМЕ И ПРОБЛЕМЫ

Назад
наверх.

Leçons mécanique fluides logiciel perte charge aeraulique hydraulique aérodynamique hydrodynamique

Cours et Leçon de MéCANIQUE DES FLUIDES «simpleifiée», car Nous limitons ces Cours et leçons aux:

  1. Расчет порта и канала профилей. (внешний поток) les force en aérodynamique et hydrodynamique

  2. Perte de charge régulière. (внутренние потоки) Les frottements et turbulences dans les pipeline

  3. Perte de charge singulière. (внутренние потоки) Les frottements et turbulences dans les Reseaux de fluides aeraulique ou hydraulique

  4. Dimensionnement de pompe or turbine dans les Reseaux de Fluides aeraulique ou Hydraulique. (Flux Internes) турбина puissance d’une pompe ou d’une

Механический расчет жидкостей, обладающих значимыми характеристиками, бесконечных сложностей, бесконечных подвижных составов, множества ограничителей для конкретных приложений и практики.

L’objectif de ce site est d’initier en fournissant des logiciels et outils de reflexion ludique, rapides et appliqués à des projets concrets. En Naviguant au grés des leiens et de votre curiosité, vous développerez une connaissance de base sur la mécanique des fluides qui vous servira au quotidien pour la réalisation de vos projets.

En Soutien, un outil logiciel développé dans un esprit pédagogique de simification, объединяет все базовые разработки для traiter les projets en liens avec la mecanique des fluides.Ce site sert de support en ligne au logiciel mécanique fluides: Стандарт Mecaflux

калькуляции Portance et Traînée и другие расчеты стоимости

La liste des fonctions est détaillée sur la page:

Стандарт Mecaflux — это логика, разработанная в соответствии с педагогикой упрощения. Quelque soit votre niveau théorique, en quelques clicks, vous entrez vos données et vous anticipez les conséquences de vos choix.économique en temps de paramétrage, aucun tracé nécessaire, et en prix 60 евро HT (72 ttc) (тариф с оплатой за пользование).

le coup de pouce au bon moment dans vos Calculates de pertes de charge, de pompes, d ‘aérodynamique, hydrodynamique et hydraulique. (Outil de conversion d’unités Physique inclus).

Примеры применения механических жидкостей:

Vous Convez un aileron de voiture, un foiler pour hydroptère, une aile d’avion modélisme, des bateaux, de la plomberie un système de pompage or de turbine, une вентиляция, un aspiration, un гидроцикл… ou c’est la curiosité qui vous guide …

Примеры приложений mécanique-fluides

.

Fluid Flow Гидравлическое и пневматическое меню для проектирования и проектирования

Fluids Applications

  • Уравнения теории аэродинамического профиля
  • Уравнения и калькулятор коэффициента сопротивления воздушного потока
  • Уравнение плотности воздуха — Физические свойства воздуха могут быть представлены уравнением реального газа, которое является модифицированной версией уравнения идеального газа.
  • Уравнение и калькулятор аэродинамического сопротивления Аэродинамическое сопротивление — это сила сопротивления жидкости, которая действует на любое движущееся твердое тело
  • Таблица требований к центробежному насосу

  • Калькулятор
    Требуется премиум-членство для загрузки
  • Коэффициент сжимаемости воздуха Z
  • Уравнение неразрывности Уравнение неразрывности — это математическое выражение принципа сохранения массы.
  • Уравнение скорости потока и площади сужающегося сопла и калькулятор
  • Уравнение и вычисление скорости и площади потока в сходящемся-расходящемся сопле
  • Регулирующий клапан для калибровки жидкости, калькулятор массового расхода
  • Калькулятор для расчета размеров регулирующего клапана или расхода пара
  • Таблица расчета расхода газа регулирующего клапана

  • Регулирующий клапан 90 градусов Калькулятор таблицы относительного хода
  • Engineering Applications of Fluid Mechanics
    Требуется активное членство Premium с Engineers Edge
  • Гидравлическая механика и оборудование. Течение идеальных невязких жидкостей было тщательно изучено, и были разработаны математические теории.
    разработаны в течение прошлого века.
  • Калькулятор аэродинамического шума в регулирующих клапанах IEC
  • Расчет объема аэродинамического шума в регулирующих клапанах IEC
  • Расчет массы гидродинамического шума в регулирующих клапанах по IEC
  • Непрерывный поток жидкостей без трения, в основном с постоянной плотностью Премиум-членство, необходимое для просмотра документа / книги
  • Калькулятор перепада давления жидкости в трубах и трубных фитингах
  • Свойства жидкостей Жидкость — это любое вещество, которое течет, потому что его частицы не жестко прикреплены друг к другу.
  • Плавучесть Плавучесть — это восходящая сила, создаваемая жидкостью, которая противодействует весу погруженного объекта.
  • Сжимаемость Сжимаемость — это мера изменения объема, которому подвергается вещество, когда на вещество оказывается давление.
  • Регулирующий клапан P1 и P2 в сравнении с калькулятором таблицы расхода
  • Конструкции и системы для измерения расхода жидкостей,
    Основные принципы потока жидкости применительно к измерительным системам
  • Уравнение и калькулятор расхода воздуха в трубах
  • Уравнение и калькулятор расхода сжатого воздуха в трубопроводах
  • Руководство по проектированию и проектированию жидкостей и гидравлики Требуется премиум-членство
  • Расчет размеров насоса Расчетная таблица Excel Калькулятор Премиум-членство
  • Взаимосвязь между глубиной и давлением Взаимосвязь между глубиной и давлением Обзор и уравнения
  • Уравнения и калькулятор потери напора на входе в трубу с использованием коэффициента потери напора и потери напора жидкости на гладком входе в раструб.
  • Уравнения потери напора при резком выходе из трубы и калькулятор жидкости.
  • Уравнение потери напора и коэффициента потери напора и калькулятор жидкости через экран (круглая металлическая проволочная сетка) внутри трубы.
  • Мощность, необходимая для сжатия воздуха при одноступенчатом сжатии
  • Мощность, необходимая для сжатия воздуха при двухступенчатом сжатии
  • Мощность, необходимая для сжатия воздуха при трехступенчатом сжатии
  • Гидравлический поршневой насос для перекачивания воды, эксплуатация и проектирование Требуется членство премиум-класса
  • Расчет перепада давления и расхода на основе таблицы калькулятора Excel по методу Кармана
  • Скорость потока воды к голове в ногах Таблица
  • Таблица норм общей вентиляции Ниже приведены общие скорости вентиляции для некоторых распространенных применений.Если показано более одного метода, используйте метод, обеспечивающий более высокую скорость воздушного потока.
  • Коэффициент напора и потеря напора на наклонных жалюзи в уравнении и калькуляторе трубы.
  • Мощность, необходимая для адиабатического и изотермического сжатия воздуха
  • Закон Паскаля Закон Паскаля или принцип передачи давления жидкости
  • Таблица расчета требований к мощности насоса

  • Требуется премиум-членство для загрузки
  • Таблица калькулятора размеров двигателя насоса

  • , требуется активное членство Premium
  • Потери давления для потока жидкости в коленах 90 °
  • Контрольный объем Контрольный объем — это математическая абстракция, используемая в процессе создания математических моделей физических процессов.
  • Объемный расход Объемный расход (V) системы — это мера объема жидкости, проходящей через точку в системе за единицу времени.
  • Уравнение и калькулятор скорости выхода сжатого воздуха
  • Массовый расход Массовый расход системы — это мера массы жидкости, проходящей через точку в системе за единицу времени
  • Сохранение массы Массовые расходы в контрольном объеме равны всем массовым расходам из контрольного объема плюс скорость изменения массы в контрольном объеме.
  • Таблицы и графики сифонного расхода и скорости слива
  • Уравнение и калькулятор расхода сифона из малых труб
  • Устойчивый поток Устойчивый поток относится к состоянию, при котором свойства жидкости в любой точке системы не меняются с течением времени.
  • Уравнения поверхностного натяжения воды, соли и пресной воды и обзор
  • Уравнение неразрывности Уравнение неразрывности — это математическое выражение принципа сохранения массы.
  • Уравнение расхода Вентури и калькулятор
  • Калькулятор коэффициента сжимаемости газа
  • Вибрация защитных гильз, вызванная потоком ISA
  • Термокарман Вибрационные жидкости Технические системы Таблица калькулятора Excel Эти расчеты выполнены в соответствии с документом «Power Test Code Thermometer Wells» Дж. У. Мердока
  • Программа расчета термокарманов Thermo-Kinetics Excel Таблица калькулятора
  • Уравнение плотности водяного пара в атмосфере — Водяной пар в атмосфере подчиняется закону идеального газа,
  • Электронный калькулятор давления пара
  • Уравнения и калькулятор крутящего момента и мощности на вращающихся валах
  • Уравнение температуры влажной лампы
  • Шкалы силы ветра: Шкала ветра Бофорта, Шкала ветра Саффира-Симпсона, Шкала ветра Фудзита

Уравнение Бернулли

Двухфазный поток жидкости

  • Двухфазный поток жидкости Двухфазный поток возникает в системе, содержащей газ и жидкость с мениском, разделяющим две фазы
  • Нестабильность потока Неустойчивый поток может возникать в виде колебаний потока или реверсирования потока.
  • Изгиб трубы В случае разрыва трубы сила реакции, создаваемая высокоскоростной струей жидкости, может вызвать смещение трубы и серьезное повреждение.
  • Гидравлический удар Гидравлический удар — это ударная волна жидкости, возникающая в результате внезапного начала или остановки потока.
  • Скачок давления Скачок давления — это результат быстрого повышения давления выше статического, вызванного гидроударами.
  • Паровой молот Паровой молот — это силовой молот, приводимый в движение паром.
  • Рекомендации по эксплуатации Практическое применение Гидравлический и паровой удар — не редкость на промышленных предприятиях.

Центробежные насосы
Калькуляторы жидкостей и расхода

Насосы, компоненты и технологии

Ламинарный и турбулентный поток

  • Калькулятор аэродинамических характеристик крылового профиля Число Маха, число Рейнольдса, динамическое давление, вязкость
  • Режимы потока Два режима потока: ламинарный поток и турбулентный поток
  • Ламинарный поток Ламинарный поток (или линейный поток) возникает, когда жидкость течет в параллельных слоях без разрыва между слоями.
  • Турбулентный поток Уравнение закона Посейля турбулентного потока
  • Профили скорости потока Не все частицы жидкости движутся по трубе с одинаковой скоростью.
  • Средняя (объемная) скорость I — единственная средняя скорость, представляющая скорость всей жидкости в данной точке трубы.
  • Вязкость Вязкость — это свойство жидкости, которое измеряет сопротивление жидкости деформации из-за силы сдвига.
  • Ideal Fluid Идеальная жидкость — это несжимаемая жидкость без вязкости.
  • Число Рейнольдса Число Рейнольдса, основанное на исследованиях Осборна Рейнольдса, является безразмерным числом физических характеристик потока.
Данные по конструкции трубопроводного оборудования

  • Таблица рекомендованного крутящего момента для труб с интегральным соединением API Трубки с цельным соединением API IJ доступны с наружным диаметром от 1,315 до 2,063 дюйма.
  • Таблица рекомендованного крутящего момента для трубок API NUE Таблица рекомендуемых крутящих моментов для трубок API NUE.
  • Таблица проектирования трубопроводов API Таблица проектирования трубопроводов API
  • Класс и спецификации НКТ по ​​API Следующие инструкции относятся к использованию НКТ по ​​API.
  • Кожух API 4,500 — 5,000 диам. Спецификация таблицы технических данных 5C3 Американского института нефти стандартизирует 14 размеров обсадных труб от 4,5 дюймов (11,43 см) до 20 дюймов (50,80 см) с внешним диаметром
  • Кожух API 5.000 — 5.500 Dia. Таблица технических данных Таблицы данных обсадных труб API, размеры 5.00 — 5.50.
  • Кожух API 5.500 — 6.625 Диаметр. Таблица технических данных Таблицы данных обсадных труб API, размеры 5.50 — 6.625.
  • Кожух API 6,625 — 7.000 диам. Таблица технических данных Таблицы данных обсадных труб API, размеры 6.625 — 7.000 диам.
  • Кожух API 7.000 — 7.625 Диаметр. Таблица технических данных Корпус API 7.000 — 7.625 Диаметр. Стол
  • Кожух API 7,625 диам. Таблица технических данных Корпус API 7.625 Dia. Стол
  • Кожух API 7,625 — 8,625 диам. Таблица технических данных Корпус API 7.625 — 8.625 Dia. Стол
  • Кожух API 9,625 — 10,750 диам. Таблица технических данных обсадной трубы PI 9,625 — 10,750 диам. Стол
  • Кожух API 10,750 диам. Таблица технических данных Кожух API 10,750 диам. Стол
  • Кожух API 10,750 — 11,750 диам. Таблица технических данных Корпус PI 10.750 — 11.750 диам. Стол
  • Кожух API 11.750 — 13,375 диам. Таблица технических данных Корпус по API 11,750 — 13,375 диам. Стол
  • Кожух API 13,500 — 18,375 диам. Таблица технических данных Кожух API 13,500 — 18,375 диам. Стол
  • Потеря давления воздуха на фут в стальной трубе Таблица Расчетное падение давления при заданном свободном потоке воздуха для стальной трубы при заданных кубических расходах в минуту.
  • Формула Барлоу, калькулятор и расчетные факторы MAOP Формула Барлоу используется для проверки того, что трубы, используемые для линий сбора, передачи и распределения, могут безопасно выдерживать рабочее давление.
  • Уравнение Чези и Мэннинга Уравнение Мэннинга, основанное на уравнении Шези, представляет собой метод расчета потока на свободной поверхности в канале.
  • Таблица размеров медных трубок ASTM B88 Размеры и физические характеристики медных труб: ТИП K
  • Таблица размеров медных труб для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха Таблица размеров медных труб для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха — размер и физические характеристики
  • Таблица размеров медных трубок для медицинских газов, K и L Таблица физических характеристик медных труб: для медицинских газов, K и L на каждый.ASTM B 819.
  • Design for Pipe and Tube Forming Требуется премиум-членство
  • Конструкция для сварки труб и труб из нержавеющей стали
  • Выпуск воздуха через отверстие Выпуск воздуха через отверстие Уравнение
  • Калькулятор скоростей перепада давления воды Хазена-Вильямса Уравнение Уравнение и калькулятор скоростей перепада давления воды Хазена-Вильямса
  • Таблица коэффициентов Хазена-Вильямса Типичные коэффициенты C, используемые в уравнении Хазена-Вильямса
  • Рекомендации по размерам отверстий для метчиков с внутренней трубной резьбой Dryseal Резьба Dryseal обозначается путем указания в последовательности номинального размера, обозначения серии резьбы и класса:
  • Уравнение кинематики вязкости Кинематическая вязкость приложения — это отношение вязкости к плотности.
  • Таблица кинематической вязкости Таблица средней кинематической вязкости для выбранных жидких сред.
  • Таблица крутящего момента для НКТ API UEU Рекомендуемый крутящий момент для НКТ UEU
  • Потери потока для клапанов и фитингов в эквивалентных ножках трубы.
  • Уравнения U-образного контура теплового расширения трубы и калькулятор для расчета теплового расширения трубы Термическое расширение будет происходить между всеми фиксированными точками в системе трубопроводов. Если система имеет одинаковую высоту покрытия, естественные неподвижные точки будут находиться в центре отрезка линии между двумя изгибами расширения.
  • Калькулятор открытого канала расхода жидкости Уравнение Чези и Мэннинга для определения периметра смачивания, гидравлического радиуса, сечения потока, коэффициента Шези и скорости потока
  • Диаметр трубы на основе калькулятора коэффициента трения Калькулятор определит требуемый диаметр трубы на основе потери напора, hL, падения давления на трение, DPf, для заданного расхода, Q, диаметра трубы, D, длины трубы, L, шероховатости трубы, e, и свойства жидкости, r & m.
  • Калькулятор расхода трубы на основе & коэффициента трения Калькулятор определит требуемый диаметр трубы на основе потери напора, hL, падения давления на трение, DPf, для заданного расхода, Q, диаметра трубы, D, длины трубы, L, шероховатости трубы, e , и свойства жидкости, r & m.
  • Уравнения и калькулятор для потерь напора на трение в трубе, давления на трение и давления трения. Уравнения и калькулятор для потерь напора на трение в трубе, давления на трение и давления на трение
  • Коэффициент шероховатости Мэннинга Коэффициент Гокли-Чези Мэннинга, часто обозначаемый как n, является эмпирически полученным коэффициентом
  • Сопло, таблица расхода воды единиц в кубических футах в секунду
  • Расчет трения трубы в трубе для потока жидкости Трение в трубе определяет требования к размеру трубы в системе потока жидкости и зависит от требований к конструкции системы трубопроводов.
  • Метод Хазена-Вильямса для определения трения труб и перепада давления Формула Хазена-Вильямса:
  • Расчетное падение давления для фитингов и клапанов с термопластической футеровкой Расчетное падение давления для фитингов и клапанов с термопластической футеровкой.
  • Коэффициенты шероховатости трубы Коэффициенты шероховатости удельной шероховатости, коэффициент Хазена-Вильямса и коэффициент укомплектования.
  • Размеры и размеры стальных труб Schedule 40 ANSI Американский национальный стандарт Сварные и бесшовные стальные трубы Schedule 40.
  • Размеры и размеры стальных труб Schedule 80 ANSI Американский национальный стандарт Schedule 80 Сварные и бесшовные стальные трубы.
  • Пластиковые трубы из ПВХ, ХПВХ, Schedule 40 Размеры и размеры ПВХ, ХПВХ и другие пластиковые трубы Schedule 40.
  • Schedule 80 Пластиковые ПВХ, ХПВХ Размеры и размеры труб Американский национальный стандарт Schedule 80 Сварные и бесшовные стальные трубы.
  • Труба из нержавеющей стали пер. ASTM A312 и ANSI B36.19
  • Метрические размеры труб Dn «Номинальный диаметр» по ISO и NPS «Номинальный размер трубы» Эквивалент для DN 6 — DN 2200, NPS, график 5 — 30
  • Метрические размеры труб Dn «Номинальный диаметр» по ISO против NPS «Номинальный размер трубы» Эквивалент для DN 6 — DN 2200, NPS, график 40S — XS / XH
  • Метрические размеры труб Dn «Номинальный диаметр» по ISO против NPS «Номинальный размер трубы» Эквивалент для DN 6 — DN 2200, NPS, график 80 — XXS / XXH
  • Номинальное давление стальных труб
  • Руководство по производству труб для гибки труб Требуется премиум-членство
  • Пластиковый ПВХ, трубы из ХПВХ Области применения Характеристики материала для пластика ПВХ, ХПВХ
  • Потеря давления воздуха из-за трения трубы Таблица 1 Потеря давления воздуха из-за трения трубы Таблица
  • Потеря давления воздуха из-за трения трубы Таблица 2 Потеря давления воздуха из-за трения трубы Таблица
  • Потеря давления через резьбовые фитинги. Потеря давления через резьбовые фитинги.Каждая трубопроводная арматура в системе
  • Таблица

  • для прямой трубной резьбы ANSI NPSL ANSI / ASME B1.20.1, Американский стандарт трубной резьбы
  • Скорость и пропускная способность стандартных масляных трубок Скорость и пропускная способность стандартных масляных трубок
  • Скорость и пропускная способность трубы сортамента 40 Скорость и пропускная способность трубы сортамента 40
  • Скорость и пропускная способность трубы сортамента 80 Скорость и пропускная способность трубы сортамента 80 Труба
  • Скорость и пропускная способность трубы сортамента 160 Скорость трубопровода и пропускная способность трубы сортамента 160 Труба
  • Коэффициент уменьшения сварных соединений сосудов под давлением и трубопроводов — Коэффициент уменьшения коррозии сварных соединений

Потеря напора

  • Потеря напора Потеря напора — это уменьшение общего напора или давления жидкости при ее движении через жидкостную систему.
  • Коэффициент трения Было установлено, что коэффициент трения зависит от числа Рейнольдса для потока и степени шероховатости труб.
  • Уравнение Дарси Уравнение Дарси Уравнение потока жидкости, также называемое уравнением Дарси Вейсбаха.
  • Незначительные потери Потери давления, возникающие в трубопроводах из-за изгибов, колен, стыков, клапанов и т. Д., Иногда называют незначительными потерями.
  • Эквивалентная длина трубопровода Эквивалентная длина трубопровода Уравнение потери напора Жидкости

Естественная циркуляция

Технические характеристики жидкостей

Вакуумные системы и конструкция

.Объяснение метода эквивалентной длины трубы

— CHEE10010

Эдинбургский университет
Химико-технологическое проектирование 4

Размер трубы по методу эквивалентной длины
Потеря давления в трубопроводной системе обычно выражается в метрах протекающей жидкости. Некоторые опубликованы
Данные о потерях давления выражены в эквивалентах метров. При использовании трубы любого заданного размера в качестве основы общая
длина прямой трубы в системе — это измеренная длина. Для арматуры, клапанов и т. Д., в той же системе,
их можно выразить как эквивалентную прямую трубу, а затем добавить к прямой трубе, описанной выше, чтобы получить
при общей эквивалентной прямой длине трубы рассматриваемого размера.

Поскольку этот метод основан на имперских единицах измерения, существует большое количество таблиц, графиков и данных в этих единицах.
а не единицы международной системы. По этой причине удобнее следовать методу в имперских единицах.
единиц и конвертируем только конечный результат.

Для применения этого метода, среди прочего, необходимы рисунки 1 и 2.Рисунки 1 и 2 могут применяться независимо от того, какой жидкий химикат протекает через компонент.
Единственное предупреждение касается размеров труб, для размеров ниже 11/2 дюйма предпочтительнее Рисунок 1, а Рисунок 2.
предназначен для труб размером> 11/2 дюйма.

St eps для применения эквивалентной длины

  1. Используя известную скорость потока и предполагаемую скорость из таблиц 1–3 и рисунка 3, оцените первый размер трубы.
    В противном случае вы можете использовать среднюю скорость любой жидкости, протекающей в трубопроводе через v = Q / A, где Q — расход
    А — сечение трубы (с учетом фактического внутреннего диаметра).
  2. Оценить или иным образом определить длину прямой трубы в системе, L.
  3. Оцените (или используйте фактическую таблицу) количество фитингов, клапанов и т. Д. В системе. Определите расширение или
    потери от сжатия, включая вход в резервуар или судно или выход из него. Преобразуйте их в эквивалентную прямую трубу
    (Leq), используя рисунки 1 или 2, или голову, используя рисунки с 4 по 11 и Таблицу 4. Не забудьте преобразовать голову в
    давление для регулировки плотности других жидкостей, если вы используете другие жидкости, кроме воды.Для воды:

      1 фут H 2 O X 0,4331 = 1 фунт / кв. Дюйм  

    , где 0,433 = (17,7 фунт / кв. Дюйм / 33,96 фута)

  4. Преобразуйте величину (L + Leq) в разницу давления.
    Для этого вычислите число Рейнольдса.

Затем из диаграммы «Число Рейнольдса — коэффициент трения» (диаграмма Moody’s) возьмите коэффициент трения (f) с (/ d)

, представленным на рисунке 12.
Наконец, рассчитайте падение давления для 100 футов прямой эквивалентной трубы, используя рисунок 13.
5. Оцените дополнительное падение давления через отверстия, регулирующие клапаны и другие элементы системы, но
не оборудование.6. Ваши перепады давления:

∆P = [(L + ΣLeq) X (∆P / 100ft)] + (∆P для любого другого элемента, где у вас напрямую падение давления, а не длина)

Размер вашего насоса должен обеспечивать этот ∆P. Если он слишком большой, перепроверьте шаги, используя трубу большего размера.

Примечание:
В таблице 5 показаны умножения, которые следует использовать для окончательных падений давления в случае перекачивания рассола.
Для любой другой жидкости, отличной от воды, все еще применимы рисунки 1, 2 и 13. Рисунки с 4 по 11 могут быть
все же применяется, если учесть разницу в плотности.

Коэффициенты пересчета:
1 метр = 3,28084 фута
1 кПа = 0,145038 фунт / кв. Дюйм
1 бар = 14,503 фунтов на кв. Дюйм
T (° F) = [T (° C) × (9/5)] + 32
1 галлон = 4,5461 литра

Рисунок 1: Сопротивление клапанов и фитингов эквивалентной длине потоку жидкости. Примечание: применимо к 2 дюймам и меньше
труба с резьбой для технологических приложений.

Таблица 1: Предлагаемые скорости жидкости в трубе и насосно-компрессорных трубах: жидкости, газы и пары при умеренном давлении до 50
фунт / кв. дюйм и от 50 до 100 ° F

Таблица 2: Обычно допустимые скорости для воздуховодов и труб

Таблица 4: 4: Трение трубы

Таблица 3: De

Данные по ионам

для cle

Конструкторский велосит

чистая коммерция

города за

Труба из эрцил. Стальной

система rocess ap

ипе с потоком в

Chem

приложение

Вт в зоне сотрудничества

m ical Enginee

турбина полная

Eering Design 4

руб.

№ 4

Рисунок 4: Коэффициенты сопротивления для фитингов

Рисунок 5: Коэффициенты сопротивления для клапанов и фитингов

Рисунок 6b: Коэффициенты K для клапанов и фитингов

Рисунок 6c: Коэффициенты K для клапанов и фитингов

Рисунок 7: Коэффициенты сопротивления для 90-дюймовых колен постоянного диаметра для воды.

Рисунок 8: Коэффициенты сопротивления для изгибов одинакового диаметра и гладкой поверхности при числе Рейнольдса =
2,25 х 10 5.

Рисунок 9: Коэффициенты сопротивления для угловых изгибов при числе Рейнольдса = 2.25 х 10 5 для воды.

Рисунок 12: Коэффициенты относительной шероховатости для новой чистой трубы

Рисунок 13: Падение давления в жидкостных линиях.

.