Коэффициент гидравлического сопротивления: Гидравлическое сопротивление труб — описание и характеристики

Коэффициент гидравлического сопротивления трения труб

Гидравлические потери или гидравлическое сопротивление — безвозвратные потери удельной энергии (переход её в теплоту) на участках гидравлических систем (систем гидропривода, трубопроводах, другом гидрооборудовании), обусловленные наличием вязкого трения.

Калькулятор расчета коэффициента гидравлического сопротивления трения труб















Расход жидкости

Коэффициент кинематической вязкости
( для воды тем-рой 100C = 1,3, 200C = 1)

Диаметр трубопровода

Длина трубопровода

Плотность жидкости

Коэффициент шероховатости стенок трубопровода
Выберите тип трубопроводаЦельнотянутые (Латунь-Медь-Сталь)Цельнотянутые (Стальные новые)Цельнотянутые стальные(Б\У)Цельносварные стальныеКлепаные стальныеИз кровельной сталиОценкованые стальныеЧугунные новыеЧугунные водопроводыеЖелезобетонные новыеАсбстоцементныеСтеклянныеЖелезобетонные

Режим течения
 

Скорость движения жидкости в трубопроводе, м/c
 

Число Рейнольдса (Re)
 

Коэффициент трения (λ)
 

Коэффициент гидравлического сопротивления (ξ)
 

Потеря давления (Δp), Па
 

Гидравлические потери принято разделять на два вида:

  • потери на трение по длине — возникают при равномерном течении, в чистом виде — в прямых трубах постоянного сечения, они пропорциональны длине трубы;
  • местные гидравлические потери — обусловлены т. н. местными гидравлическими сопротивлениями — изменениями формы и размера канала, деформирующими поток. Примером местных потерь могут служить: внезапное расширение трубы, внезапное сужение трубы, поворот, клапан и т. п.

Во многих случаях приближённо можно считать, что потери энергии при протекании жидкости через элемент гидравлической системы пропорциональны квадрату скорости жидкости. По этой причине удобно бывает характеризовать сопротивление безразмерной величиной ζ, которая называется коэффициент потерь или коэффициент местного сопротивления и такова, что

k2

То есть в предположении, что скорость w по всему сечению потока одинакова, ζ=Δp/eторм, где eторм = ρw²/2 —энергия торможения единицы объёма потока относительно канала. Реально в потоке скорость жидкости не равномерна, в справочной литературе в данных формулах принимается среднерасходная скорость w=Q/F, где Q — объёмный расход, F — площадь сечения, для которого рассчитывается скорость[1]. Таким образом, средняя энергия торможения потока обычно несколько больше ρw²/2, см. Среднее квадратическое.

Для линейных потерь обычно пользуются коэффициентом потерь на трение по длине (также коэффициент Дарси) λ, фигурирующего в формуле Дарси — Вейсбаха

k2

где L — длина элемента, d — характерный размер сечения (для круглых труб это диаметр). Иначе в единицах давления

k3

таким образом, для линейного элемента относительной длины L/d коэффициент сопротивления трения ζтрL/d.

Было ли это полезно?

Расчет коэффициента гидравлического сопротивления трения труб

13:10:08 - 13.08.2020

Онлайн калькулятор позволяет произвести расчет коэффициента гидравлического сопротивления трению трубопровода и определить потери давления при движении жидкости по трубопроводу.
















Расход жидкости
Коэффициент кинематической вязкости
( для воды тем-рой 100C = 1,3, 200C = 1)

Диаметр трубопровода
Длина трубопровода
Плотность жидкости
Коэффициент шероховатости стенок трубопровода


Выберите тип трубопроводаЦельнотянутые (Латунь-Медь-Сталь)Цельнотянутые (Стальные новые)Цельнотянутые стальные(Б\У)Цельносварные стальныеКлепаные стальныеИз кровельной сталиОценкованые стальныеЧугунные новыеЧугунные водопроводыеЖелезобетонные новыеАсбстоцементныеСтеклянныеЖелезобетонные

Итог
Режим течения  
Скорость движения жидкости в трубопроводе, м/c  
Число Рейнольдса (Re)  
Коэффициент трения (λ)  
Коэффициент гидравлического сопротивления (ξ)  
Потеря давления (Δp), Па  

Возврат к списку калькуляторов

34 Коэффициент гидравлического сопротивления.

Коэффициент
эффективности

коэффициент
гидравлического сопротивления при
перекачке газа является функцией числа
Рейнольдса и шероховатости внутренней
поверхности стенки трубы

,
(2.78)

В
магистральных газопроводах наиболее
распространен квадратичный режим
течения газа. Режим смешанного трения
возможен при неполной загрузке
газопровода. Режим гидравлически гладких
труб характерен для распределительных
газопроводов малого диаметра (газовые
сети в населенных пунктах).

Из
формулы (2.78) следуют частные случаи:

;
(2.79)

.
(2.80)

Как
и в нефтепроводах, режим течения газа
характеризуется числом Рейнольдса

,
(2.81)

где Q
– коммерческий расход газа, млн. м3/сут
;


– динамическая вязкость газа, Пас.

Переходное
(от смешанного трения к квадратичному
трению) значение числа Рейнольдса
определяется по формуле

.
(2.82)

Для
учета местных сопротивлений на линейной
части газопровода рекомендуется
принимать коэффициент гидравлического
сопротивления на 5% больше коэффициента
сопротивления трения ТР.
Величина коэффициента гидравлического
сопротивления газопровода рассчитывается
из выражения, (2.83)

где E
– коэффициент гидравлической эффективности
газопровода.

35 E – коэффициент гидравлической эффективности газопровода.

Для
учета местных сопротивлений на линейной
части газопровода рекомендуется
принимать коэффициент гидравлического
сопротивления на 5% больше коэффициента
сопротивления тренияТР.
Величина коэффициента гидравлического
сопротивления газопровода рассчитывается
из выражения, (2.83)

где E
– коэффициент гидравлической эффективности
газопровода.

Коэффициент
гидравлической эффективности характеризует
уменьшение производительности в
результате повышения гидравлического
сопротивления газопровода, вызванного
образованием скоплений влаги, конденсата
и выпадением гидратов. Согласно нормам
ОНТП 51-1-85, для расчета 
значение коэффициента гидравлической
эффективности принимается равным 0,95
при наличии на газопроводе устройства
для периодической очистки внутренней
полости трубопровода, а при отсутствии
указанных устройств принимается равным
0,92.

Коэффициент
гидравлической эффективности в процессе
эксплуатации определяется для каждого
участка между КС не реже одного раза в
год. По величине E
судят о загрязненности линейной части
газопровода. При превышении указанных
значений Е необходимо проводить очистку
полости газопровода. Скопления воды и
конденсата удаляют продувкой. Если это
не приводит к необходимому эффекту, по
газопроводу пропускают очистные поршни.

36 Однониточный газопровод с участками различного диаметра

Рассмотрим
однониточный газопровод с участками
различного диаметра

Воспользуемся
формулой для определения пропускной
способности простого газопровода

. (2.84)

Тогда
из выражения (2.84) очевидно соотношение

Исходя
из определения эквивалентного газопровода,
предполагающего равенство температуры
и давления газа в начале и в конце
реального и эквивалентного газопровода,
можно записать

, (2.86)

откуда

, (2.87)

Сделав
допущение, что
,
и предположив, что режим течения
квадратичный, можно записать

. (2.88)

Выражая
диаметр эквивалентного газопровода
через диаметр первого участка, найдем
эквивалентную длину

. (2.89)

Microsoft Word — титул

%PDF-1.3 %
169 0 obj >]/Pages 158 0 R/QITE_DocInfo 218 0 R/Type/Catalog>> endobj 170 0 obj >/Font>>>/Fields[]>> endobj 164 0 obj >stream
2014-06-30T10:33:18+04:00PScript5.dll Version 5.2.22014-06-30T11:36:44+04:002014-06-30T11:36:44+04:00application/pdf

  • Microsoft Word — титул
  • anna
  • FalseAcrobat Distiller 10.1.10 (Windows)1uuid:826cb8a0-970c-46bd-9d01-aae42b985fd3uuid:2b89148e-1853-47ab-8114-1ec6b212fff6defaultPDF/X-1a:2001PDF/X-1:2001PDF/X-1:2001

  • http://ns.adobe.com/pdf/1.3/pdfAdobe PDF Schema
  • internalA name object indicating whether the document has been modified to include trapping informationTrappedText
  • http://ns.adobe.com/pdfx/1.3/pdfxPDF/X ID Schema
  • internalID of PDF/X standardGTS_PDFXVersionText
  • internalConformance level of PDF/X standardGTS_PDFXConformanceText
  • internalCompany creating the PDFCompanyText
  • internalDate when document was last modifiedSourceModifiedText
  • http://ns.adobe.com/xap/1.0/mm/xmpMMXMP Media Management Schema
  • internalUUID based identifier for specific incarnation of a documentInstanceIDURI
  • internalThe common identifier for all versions and renditions of a document.OriginalDocumentIDURI
  • http://www.npes.org/pdfx/ns/id/pdfxidPDF/X ID Schema
  • internalID of PDF/X standardGTS_PDFXVersionText

  • endstream endobj 217 0 obj > endobj 248 0 obj > endobj 158 0 obj > endobj 218 0 obj > endobj 220 0 obj >stream
    Hn6u{~(Nb$ND%ґOCEgpߨCْen»X;!ə!G$(gS3
    !w)WAW)yFBO ڐG _gO^

    Гидравлическое сопротивление, определяемое коэффициентом потерь

    Описание

    Блок местного сопротивления представляет собой общий
    местное гидравлическое сопротивление, такое как изгиб, колено, фитинг, фильтр,
    локальное изменение сечения потока и т. д. Потеря давления
    вызванное сопротивлением вычисляется на основе коэффициента потери давления,
    который обычно приводится в каталогах, технических паспортах или учебниках по гидравлике.
    Коэффициент потери давления может быть задан как постоянный,
    или таблицей, в которой оно сведено в таблицу по сравнению с числом Рейнольдса.

    Падение давления между портом A и портом B составляет:

    где:

    Если параметр Параметризация модели установлен на
    По полуэмпирической формуле перепад давления связан с
    объемный расход по выражению:

    q = A2K⋅ρ⋅p (p2 + pcr2) 1/4

    где:

    • q — объемный расход.

    • A — проходное сечение.

    • K — коэффициент потери давления гидравлического сопротивления.

    • ρ — плотность жидкости.

    • p Cr — минимальное давление для турбулентного
      течь.

    Если параметр Параметризация модели установлен на По потере
    коэффициент по сравнению с таблицей
    , падение давления связано с объемным расходом
    выражением:

    , где K теперь является функцией числа Рейнольдса (Re).это
    значение указывается в диалоговом окне блока в табличной форме относительно числа Рейнольдса:

    где:

    Для постоянного коэффициента потери давления минимальное давление
    для турбулентного потока, p cr ,
    рассчитывается согласно методу спецификации ламинарного перехода:

    • По степени сжатия — переход от ламинарного
      к турбулентному режиму определяется следующими уравнениями:

      p cr = ( p avg + p atm ) (1
      B lam )

      где

      Па

      p avg Среднее давление между клеммами блока
      p атм 432
      B lam Соотношение давлений при переходе между
      ламинарный и турбулентный режимы ( Степень давления ламинарного потока параметр
      значение)
    • По числу Рейнольдса — переход от ламинарного
      к турбулентному режиму определяется следующими уравнениями:

      где

      Re cr Критическое число Рейнольдса ( Критическое число Рейнольдса параметр
      значение)

    Блок предоставляет две параметризации:

    • По полуэмпирическим формулам — Потеря давления
      Коэффициент считается постоянным для определенного направления потока.Режим потока может быть
      либо ламинарный, либо турбулентный, в зависимости от числа Рейнольдса.

    • По коэффициенту потерь в сравнении с таблицей Re — Потери давления
      Коэффициент задается как функция числа Рейнольдса. Предполагается, что режим течения
      всегда быть неспокойным. Вы должны убедиться, что данные коэффициента потерь соответствуют этому
      режим потока.

    Сопротивление может быть симметричным или асимметричным. В симметричном
    сопротивления, потеря давления практически не зависит от расхода
    направление и одно значение коэффициента используется как для прямого
    и обратный поток.Для асимметричных сопротивлений отдельные коэффициенты
    предусмотрены для каждого направления потока. Если указан коэффициент потерь
    за столом таблица должна покрывать как положительные, так и отрицательные
    регионы потока.

    Соединения A и B служат для сохранения гидравлических портов, связанных
    с блоком входа и выхода соответственно.

    Положительное направление блока — от порта A к порту B.
    означает, что скорость потока положительна, если жидкость течет из точки A в точку B, и
    потеря давления определяется как Δp = pA − pB ,.

    Ограниченные параметры

    Когда ваша модель находится в ограниченном режиме редактирования, вы не можете изменять
    следующие параметры:

    Все остальные параметры блока доступны для изменения.
    Фактический набор изменяемых параметров блока зависит от значения
    Параметризация модели Параметр в то время
    модель перешла в Ограниченный режим.

    .

    ГИДРОДИНАМИКА УСТОЙЧИВОСТЬ К УДАЛЕНИЮ И ЖИДКОСТИ

    Гидродинамика, общая

    Когда объект погружается в поток жидкости, возникают явления трения и турбулентности.

    • , когда жидкостью является воздух, изучение этих явлений — Аэродинамика .
    • , когда жидкостью является вода, изучение этих явлений — это Гидродинамика .

    Изучение гидродинамического сопротивления ( Rh ) в настоящее время не имеет всеобъемлющей теории, которая могла бы точно применить уравнение, соответствующее различным случаям. Поэтому мы разделили явления по определенным параметрам:

    • Если объект движется полностью погруженным в воду (см .: Перетаскивание), гидродинамический коэффициент будет изучаться путем объединения сопротивления трения с формой сопротивления. Комбинация этих двух сопротивлений называется вязким сопротивлением или сопротивлением.Вязкое сопротивление Rv (Ньютонов) или сопротивление, коэффициент вязкого сопротивления которого ( Cv или Cd , если сопротивление было измерено в аэродинамической трубе), связано с числом Рейнольдса (Re) и шероховатостью (K ) относительно длины корпуса (L)
      • Rv = Cv. (Re. K / L)
      • Перетащите = Cd. с. (V² / 2) Cd относится к числу Рейнольдса, возможна экстраполяция на гидродинамику ..

    Суммарный коэффициент гидродинамического сопротивления ( Ch = Rh / смещение) для объекта в глубоком море без влияния поверхности определяется как:

    • Если объект движется вблизи поверхности (военно-морская гидродинамика), вязкое сопротивление или сопротивление сопровождается сопротивлением из-за образования поверхностных волн, волновое сопротивление ( Rw ), коэффициент волнового сопротивления которого ( Cw) составляет относится к Froude_number _Fr
      так как:

      • Rw = Cw.(Пт)
      • Cw = Rw / (1/2) s.v² ( r плотность воды, S мокрая поверхность, V скорость.

    Суммарный коэффициент гидродинамического сопротивления Ch = Rh / смещение для объекта, движущегося близко к поверхности, определяется как:

    Ch = Cw. (Fr) + Cv. (Re. K / L)

    • Если этот объект имеет форму «Летать» (крыло подводных крыльев) в воде, мы можем провести исследование классической аэродинамической подъемной силы и сопротивления.Cd и CL (коэффициенты сопротивления и подъемной силы) даны в соответствии с числами Рейнольдса, поэтому возможна экстраполяция на гидродинамику.
    • Если этот объект является своего рода судном на воздушной подушке (см. Гребные винты), силы гидродинамического сопротивления будут значительно уменьшены, но нам необходимо количественно оценить энергию, затрачиваемую на создание давления воздуха.

    Различные типы подходов, используемых для оценки гидродинамического коэффициента ( C h):

    Несмотря на успехи в компьютерном моделировании, тестовые модели по-прежнему необходимы.Эффекты трения, измеренные экспериментально в корпусах бассейнов, сами по себе являются предметом масштабных задач, решаемых по законам подобия (См .: Froude)

    испытательная модель Буксирный танк

    Другой метод оценки гидродинамического поведения — это сравнение данных измерений из серии стандартных форм и экстраполяция последствий изменения форм.

    серия Тейлор

    серия НПЛ

    серия Nordstrom

    63 серия

    серия SSPA

    64

    Военно-морская гидродинамика изучила сопротивление продвижению кораблей, en savoir plus sur l’hydrodynamique navale

    См. Также:

    ,