Турбулентное течение в трубе - Физика и энергетика контрольная работа

Главная

Физика и энергетика
Турбулентное течение в трубе

Расчет потерь напора при турбулентном режиме движения жидкости в круглых трубопроводах и давления нагнетания насоса, учитывая только сопротивление трения по длине. Определение вакуума в сечении, перемешивания жидкости, пульсации скоростей и давлений.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Рыбинская государственная авиационная технологическая академия»
Выполнил: студентка гр. ГЗТП-07 Кулемкин М.В.
Задание 1. Ламинарный пристенный слой при турбулентном течении в трубе
Для турбулентного течения характерно перемешивание жидкости, пульсации скоростей и давлений. Если с помощью особо чувствительного прибора-самописца измерять пульсации, например, скорости по времени в фиксированной точке потока, то получим картину, подобную показанной на рис.1. Скорость беспорядочно колеблется около некоторого осредненного по времени значения х оср , которое данном случае остается постоянным.
Характер линий тока в трубе в данный момент времени отличается большим разнообразием (рис. 2).
Рис. 1 Пульсация скорости в турбулентном потоке.
Рис. 2 Характер линий тока в турбулентном потоке
При турбулентном режиме движения жидкости в трубах эпюра распределения скоростей имеет вид, показанный на рис. 3. В тонком пристенном слое толщиной д жидкость течет в ламинарном режиме, а остальные слои текут в турбулентном режиме, и называются турбулентным ядром. Таким образом, строго говоря, турбулентного движения в чистом виде не существует. Оно сопровождается ламинарным движением у стенок, хотя слой д с ламинарным режимом весьма мал по сравнению с турбулентным ядром.
Рис. 3. Модель турбулентного режима движения жидкости
Основной расчетной формулой для потерь напора при турбулентном течении жидкости в круглых трубах является уже приводившаяся выше эмпирическая формула, называемая формулой Вейсбаха-Дарси и имеющая следующий вид:
Различие заключается лишь в значениях коэффициента гидравлического трения л. Этот коэффициент зависит от числа Рейнольдса Re и от безразмерного геометрического фактора - относительной шероховатости Д/d (или Д/r 0 , где r 0 - радиус трубы).
Впервые наиболее исчерпывающей работы по определению были даны И.И. Никурадзе, который на основе опытных данных построил график зависимости lg(1000л) от lg Re для ряда значений Д/r 0 . Опыты Никурадзе были проведены на трубах с искусственно заданной шероховатостью, полученной путем приклейки песчинок определенного размера на внутренние стенки трубопровода. Результаты этих исследований представлены на рис. 4.7, где построены кривые зависимости lg (1000л) от lg Re для ряда значений Д/r 0 .
Прямая I соответствует ламинарному режиму движения жидкости.
Далее на графике можно рассматривать три области.
Первая область - область малых Re и Д/r 0 , где коэффициент л не зависит от шероховатости, а определяется лишь числом Re (отмечена на рис.4 прямой II ). Это область гидравлически гладких труб. Если число Рейнольдса лежит в диапазоне 4000 < Re < 10(d / Д э ) коэффициент л определяется по полуэмпирической формуле Блазиуса
Для определения существует также эмпирическая формула П.К. Конакова, которая применима для гидравлически гладких труб
Во второй области, расположенной между линий II и пунктирной линией справа, коэффициент л зависит одновременно от двух параметров - числа Re и относительной шероховатости Д/r 0 , которую можно заменить на Д э . Для определения коэффициента л в этой области может служить универсальная формула А.Д. Альтшуля:
где Д э - эквивалентная абсолютная шероховатость.
Характерные значения Д э (в мм) для труб из различных материалов приведены ниже:
Трубы, тянутые из латуни, свинца, меди
Высококачественные бесшовные стальные трубы
Третья область - область больших Re и Д/r 0 , где коэффициент л не зависит от числа Re, а определяется лишь относительной шероховатостью (область расположена справа от пунктирной линии). Это область шероховатых труб, в которой все линии с различными шероховатостями параллельны между собой. Эту область называют областью авто модельности или режимом квадратичного сопротивления, т.к. здесь гидравлические потери пропорциональны квадрату скорости.
Определение л для этой области производят по упрощенной формуле Альтшуля:
или по формуле Прандтля - Никурадзе:
Итак, потери напора, определяемые по формуле Вейсбаха-Дарси, можно определить, зная коэффициент гидравлического сопротивления, который определяется в зависимости от числа Рейнольдса Re и от эквивалентной абсолютной шероховатости Д э . Для удобства сводные данные по определению л представлены в таблице 4.1.
Пользоваться приведенными в табл. 1 формулами для определения коэффициента л не всегда удобно. Для облегчения расчетов можно воспользоваться номограммой Колбрука-Уайта (рис.5), при помощи которой по известным Re и Д э / d весьма просто определяется л.
Таблица 1 Таблица для определения коэффициента гидравлического трения
Рис. 5 Номограмма Колбрука-Уайта для определения коэффициента гидравлического трения
По напорному стальному напорному трубопроводу диаметром D=0,35 м и общей длиной L =50 км вода подается насосом на высоту h 1 =145 м в количестве Q=6000 м 3 за сутки.
1. Определить потерю напора h П в трубопроводе и давление нагнетания р н насоса, учитывая только сопротивление трения по длине, если шероховатость стенок трубопровода Д=0,2 мм и кинематическая вязкость Ст.
2. Найти вакуум в сечении С расположенном выше выходного сечения трубопровода на м, длина участка трубопровода между этими сечениями км.
1) Потери напора по длине найдем по формуле Дарси-Вейсбаха:
где - скорость истечения жидкости в трубопроводе;
- коэффициент Дарси, определяемый по формуле Аштуля;
Определим скорость течения жидкости н трубопроводе:
Подставим значения в исходную формулу:
Определим давление нагнетания р н насоса:
2) Вакуум p вС в сечении С определим как разность давлений из-за разности высот и давления потерь на этом участке:
турбулентный трубопровод насос вакуум
Потери по длине участка от сечения С до выхода определим по методу аналогичному п.1 задачи.
Подставим значения в исходную формулу:
1. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др.- М.: Машиностроение, 1982. - 403 с.
2. Б.Т.Емцев, Техническая гидромеханика: Учебник для вузов. - М. Машиностроение, 1987. 440 с.
3. Баранов А.В. Гидравлика: Учебное пособие. - Рыбинск: РГАТА, 2008. 155 с.
4. Сборник задач по машиностроительной гидравлике / Под ред. И.И. Куколевского и Л.Г. Подвидза - М,: Мащиностроение, 1981. 464 с.
Расчет расходов жидкости, поступающей в резервуары гидравлической системы, напора и полезной мощности насоса; потерь энергии, коэффициента гидравлического трения при ламинарном и турбулентном режиме. Определение давления графоаналитическим способом. курсовая работа [88,0 K], добавлен 11.03.2012
Особенности причин появления и расчет на трех участках по длине трубы коэффициента гидравлического трения, потерь давления, потерь напора на трение, местных потерь напора при описании прохождения воды в трубопроводе при условиях турбулентного движения. задача [250,4 K], добавлен 03.06.2010
Определение веса находящейся в баке жидкости. Расход жидкости, нагнетаемой гидравлическим насосом в бак. Вязкость жидкости, при которой начнется открытие клапана. Зависимость расхода жидкости и избыточного давления в начальном сечении трубы от напора. контрольная работа [489,5 K], добавлен 01.12.2013
Сущность осредненного и пульсационного движения. Расчет сопротивления при турбулентном течении жидкости по каналам. Изучение понятия относительной и эквивалентной абсолютной шероховатости поверхности. Определение потери энергии в местных сопротивлениях. презентация [121,2 K], добавлен 14.10.2013
Постоянство потока массы, вязкость жидкости и закон трения. Изменение давления жидкости в зависимости от скорости. Сопротивление, испытываемое телом при движении в жидкой среде. Падение давления в вязкой жидкости. Эффект Магнуса: вращение тела. реферат [37,9 K], добавлен 03.05.2011
Потери напора на трение в горизонтальных трубопроводах. Полная потеря напора как сумма сопротивления на трение и местные сопротивления. Потери давления при движении жидкости в аппаратах. Сила сопротивления среды при движении шарообразной частицы. презентация [54,9 K], добавлен 29.09.2013
Построение гидродинамической сетки обтекания кругового цилиндра. Эпюры скоростей и давлений для одного сечения потока. Диаграмма распределения давления вдоль продольной оси канала. Расчет диаграммы скоростей и давлений по контуру кругового цилиндра. курсовая работа [252,4 K], добавлен 27.03.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Турбулентное течение в трубе контрольная работа. Физика и энергетика.
Реферат Берлова По Технологии
Курсовая работа: Роль журналистики в повышении общего уровня культуры населения. Скачать бесплатно и без регистрации
Требования К Курсовой Работе Гост 2022
Влияние Водного Транспорта На Окружающую Среду Реферат
Сочинение На Тему Милосердие 7 Класс
Реферат: Текстовый процессор Win Word в упражнениях
Курсовая Работа Дориан Грей
Дипломная работа по теме Игровые упражнения как способ коррекции коммуникативных умений у детей младшего школьного возраста с синдромом аутизма
Реферат: Современная социокультурная ситуация в России
Брюсов Стихи В Будущем 11 Класс Сочинение
Доклад по теме Лидваль Ф.И.
Доклад по теме ЮАР- некоторые аспекты налогообложения юридических лиц
Каспийское Море Реферат 4 Класс
Виды современного туризма
Банк Рефератов Украина Бесплатно
Реферат: Англо-американская интервенция и гражданская война на Русском Севере 1918-1920 гг.
Реферат: Джордж Буш
Механическая Работа Курсовая
Курсовая Работа На Тему Системы Принятия Решений
Реферат: Осенние грусти и радости
Избирательный процесс - Государство и право контрольная работа
Проектирование подсистемы автоматизированной системы управления напорным ящиком БДМ - Производство и технологии курсовая работа
Технология ремонта буксового узла - Транспорт курсовая работа