Процессы и аппараты химической технологии. Часть 1. Гидродинамика и гидродинамические процессы. Виноградов С.Н - 70 стр.

UptoLike

71
Если учесть, что согласно уравнению расхода
11 2 2
SS
υ
, то по-
лученный результат можно записать еще в виде, соответствующем
общему способу выражения местных потерь:
2
22
11 1
расш
2
1
22
S
h
Sg g

υ
υ
=− =ζ


.
Следовательно, для внезапного расширения русла коэффициент
потерь
2
1
2
1
S
S

ζ=


.
Доказанная теорема, как и следовало ожидать, хорошо подтвер-
ждается опытом при турбулентном течении и широко используется в
расчетах.
Когда площадь
2
S
весьма велика по сравнению с площадью
1
S
и,
следовательно, скорость
2
υ можно считать равной нулю, потеря на
расширение
2
1
расш
2
h
g
υ
=
, т. е. в этом случае теряется весь скорост-
ной напор (вся кинетическая энергия, которой обладает жидкость);
коэффициент потерь
1
ζ
= . Такому случаю соответствует, например,
подвод жидкости по трубе
к резервуару достаточно больших разме-
ров.
Рассмотренная потеря напора (энергии) при внезапном расшире-
нии русла расходуется, можно считать, исключительно на вихреоб-
разование, связанное с отрывом потока от стенок, т. е. на поддержа-
ние непрерывного вращательного движения жидких масс с постоян-
ным их обновлением. Поэтому этот вид потерь энергии, пропорцио-
нальных скорости (расходу) во второй степени, называют потерями
на вихреобразование. В конечном счете они расходуются на работу
сил трения, но не непосредственно, как в прямых трубах постоянного
сечения, а через вихреобразование.
   Если учесть, что согласно уравнению расхода υ1S1 = υ2 S 2 , то по-
лученный результат можно записать еще в виде, соответствующем
общему способу выражения местных потерь:
                                      2
                                S1  υ12    υ12
                    hрасш = 1 −         =ζ     .
                                S 2 2 g    2 g

   Следовательно, для внезапного расширения русла коэффициент
потерь
                                          2
                                   S 
                            ζ = 1 − 1  .
                                 S2 
   Доказанная теорема, как и следовало ожидать, хорошо подтвер-
ждается опытом при турбулентном течении и широко используется в
расчетах.
   Когда площадь S 2 весьма велика по сравнению с площадью S1 и,
следовательно, скорость υ2 можно считать равной нулю, потеря на
                      υ12
расширение hрасш =        , т. е. в этом случае теряется весь скорост-
                      2g
ной напор (вся кинетическая энергия, которой обладает жидкость);
коэффициент потерь ζ = 1 . Такому случаю соответствует, например,
подвод жидкости по трубе к резервуару достаточно больших разме-
ров.
   Рассмотренная потеря напора (энергии) при внезапном расшире-
нии русла расходуется, можно считать, исключительно на вихреоб-
разование, связанное с отрывом потока от стенок, т. е. на поддержа-
ние непрерывного вращательного движения жидких масс с постоян-
ным их обновлением. Поэтому этот вид потерь энергии, пропорцио-
нальных скорости (расходу) во второй степени, называют потерями
на вихреобразование. В конечном счете они расходуются на работу
сил трения, но не непосредственно, как в прямых трубах постоянного
сечения, а через вихреобразование.




                                 71