Процессы и аппараты химической технологии. Часть 1. Гидродинамика и гидродинамические процессы. Виноградов С.Н - 68 стр.

риваемыми сечениями расширяется, то скорость его уменьшается, а
давление возрастает. Поэтому второй пьезометр показывает высоту,
на ∆Н большую, чем первый, но если бы потерь напора в данном
месте не было, то второй пьезометр показал бы высоту, большую
еще на hрасш . Эта высота и есть местная потеря напора на расшире-
ние.
   Обозначим давление, скорость и площадь потока в сечении 1−1
соответственно через p1 , v1 и S1 , а в сечении 2−2 − через p2 , v2
и S2 .
    Прежде чем составлять исходные уравнения, сделаем три допу-
щения:
    1) распределение скоростей в течениях 1−1 и 2−2 равномерное,
т. е. α1 = α 2 = 1 , что обычно и принимается при турбулентном режиме;
   2) касательное напряжение на стенке трубы между сечениями 1−1
и 2−2 равно нулю, т. е. пренебрегаем силой трения, малой по срав-
нению с силами давления;
   3) давление p1 в сечении 1−1 действует по всей площади S2 , по-
тому что, хотя труба и расширилась, поток в сечении 1−1 еще сохра-
нил свой поперечный размер, следовательно, ни скорость, ни давле-
ние еще не изменились.
   Запишем для сечений 1−1 и 2−2 уравнение Бернулли с учетом по-
тери напора hрасш на расширение и, принимая z1 = z2 = 0 , получим:

                     p1 υ12 p2 υ22
                       +   =  +    + hрасш .
                     ρg 2 g ρg 2 g
   Затем применим теорему Эйлера об изменении количества движения
к фиксированному цилиндрическому объему, заключенному между се-
чениями 1−1, 2−2 и стенкой трубы. Для этого определим равнодейст-
вующую внешних сил, действующих на рассматриваемый объем в на-
правлении движения, т. е. сил давления. Учитывая, что площади осно-
ваний цилиндра слева и справа одинаковы и равны S2 , а также считая,
что в сечении 1−1 давление p1 равномерно распределено по всей пло-


                                 69