Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
В местных сопротивлениях размеры проходных сечений, как правило, меньше, чем в трубопроводе, на котором эти сопротивления установлены. Во многих местных сопротивлениях поток испытывает дополнительное сжатие при отрыве от стенок. Увеличение скоростей в месте стеснения потока приводит к падению давления и возникновению опасности кавитации. Поэтому местные сопротивления являются наиболее опасными в кавитационном отношении элементами трубопровода. Кавитация в местном сопротивлении развивается в случае, если абсолютное давление в нем станет равным давлению насыщенных паров Рi.п протекающей через местное сопротивление жидкости. Давление насыщенных паров возрастает с увеличением температуры, как это видно из приложения 7. При возникновении кавитации коэффициенты местных сопротивлений возрастают.
Возникновение и развитие кавитации характеризуется безразмерным числом кавитации
(4.27)
где р1 и υ1—давление и скорость в некотором сечении потока.
При достижении числом кавитации предельно допустимого (критического) значения в рассматриваемом местном сопротивлении начинается кавитация. Значения критического числа кавитации для разных местных сопротивлений определяются, как правило, экспериментально. Они связаны с коэффициентом местного сопротивления в бескавитационном режиме. В первом приближении для местных сопротивлений, вызванных изменением сечения потока, можно предложить зависимость
(4.28)
где ξ — коэффициент местного сопротивления.
Зная критическое число кавитации для рассматриваемого местного сопротивления, можно определить предельную допустимую скорость перед сопротивлением по формуле
(4.29)
Примеры
Пример 4.1. В качестве нагревательных приборов системы отопления использованы стальные трубы d1=0,1 м. Стояк, подводящий нагретую воду, и соединительные линии выполнены из труб d2=0,025 м и приварены к торцам нагревательных труб . Определить потери давления при внезапном расширении трубопроводов, если скорость движения горячей воды в подводящих линиях υ =0,3 м/с, а температура воды 80°С.
Решение. Кинематическая вязкость и плотность воды в подводящей сети ν =0,37 *10-6 м2/с; ρ=972 г/м3
Число Рейнольдса в трубопроводах подводящей сети
Потери давления находим по формуле Борда (4.3)
Пример 4.2.
Недалеко от конца трубопровода диаметром d=0.15 м, транспортируещего вязкую жидкость (ρ=900 кг/м3,ν=1*10-4 м2/с), имеется задвижка Лудло. Определить пьезометрическое давление перед задвижкой при расходе 
м 3/с, если степень открытия задвижки n=0.75. В конце трубопровода давление равно атмосферному.
Решение Находим скорость течения жидкости в трубе:
Число Рейнольдса, Характеризующее течение в трубопроводе,
Определяем коэффициент местного сопротивления по формуле (4.22)
Находим значение А=350, ξкв=0.2. Тогда
Потери давления по формуле (4.2)
Пример 4.3. Определить потери давления при движении масла в радиаторе (рис. 428), если расход масла Q=2*10 -4 3м3/с. Диаметр коллектора радиатора d0=0,03 м, диаметр трубок dтр= 0.01м. длина их 
=I м. Плотность масла р=900 кг/м3, кинематическая вязкость ν=6,5 *10-5 м2/с.
Решение. Скорость течения масла в коллекторах
Найдем потери давления в трубках по длине и потери на местные сопротивления. Все четыре трубки находятся в одинаковых условиях; следовательно, расход в каждой из них
=5*10-5 м3/с.
Скорость течения масла в трубке
=0,63 м/с.
Число Рейнольдса
Таким образом, течение в трубках ламинарное. Потери давления по длине находим по формуле (3.21):
Потери давления в местных сопротивлениях определяем по формуле (4.2)
Коэффициенты местных сопротивлений вычисляем по формуле (4,22):
По табл. 4.5 находим для входа а трубки: ξвх.кв =0.5 и А=30; для выхода из трубок ξвых.кв =I и А=30. Подставляя найденные значения, получаем:
Тогда
ΔРм= 1,3*9ОО*О,282/2+О,8*900.0,282/2=0,07 кПа.
Общие потери давления при движении масла в радиаторе
ΔРпот= ΔРл + ΔРм =11,5+0,07= 11,57 кПа.
Пример 4.4. Определить потери давленая ∆р в водяном тракте водонагревателя, состоящего из шестипетлевого трубчатого стального змеевика диаметр труб d=0,075 м: длина прямого участка 1=3 м; петли соединяются круговыми коленами, имеющими радиус R=0,1 м. Расход воды Q=0,01 м3/с, Температура 90°С.
Решение. Потери давления в водяном тракте водоподогревателя складываются из потерь давленая по длине ∆pл и местных потерь на плавные повороты ∆рпов. Определяем число Рейнольдса
Откуда
Принимая для стальных труб kэ =0,03 мм (см. табл. 3.1), находим kэ/d=4*10-4. Змеевик работает в переходной области сопротивления Коэффициент гидравлического трения определяем по формуле (3.7):
.
Потери давления по длине находим по формуле (3.4), принимая р =965,3 кг/м3
Местные потери давления на плавный поворот определяем по формуле (4.1):
Где N — число плавных поворотов;
ξ 1800— коэффициент местного сопротивления при плавном повороте на 180°, равный ξ1800 = ξ [см. формулу (4.18)].
Принимаем 
. Коэффициент местного сопротивления при плавном повороте на 90° при d /R=0,075/0,1=0,75 определяем по формуле (4.19):
ξ 900 =[0,2+0,001 (100λ)8 ] 
.
Потери давления на плавные повороты
ΔРпов=11*0.234*1.33*965,3*2,272/2=8О*104 Па=8ОО кПа.
Общие потери давления в водяном тракте водоподогревателя
ΔР=ΔРл + ΔРпов =10,2+800=810,2 кПа.
Основная часть потерь давления в петлевом водоподогревателе вызвана сопротивлением на поворотах.
