INFOBOS.RU / Сантехника / Гидравлика и теплотехника / Местные гидравлические сопротивления

К местным гидравлическим сопротивлениям относятся различные устройства и элементы, устанавливаемые на трубопроводах, в которых происходит нарушение нормального движения потока в результате его деформации с изменением направления и значения средней скорости и возникновением вихреобразования. В результате деформации турбулентного потока происходит интенсивное перемешивание частиц и обмен количеством движения между частицами жидкости.

К элементам и устройствам относятся фасонная и трубопроводная арматура: отводы (колена), переходники, тройники, крестовины, диафрагмы, сетки, запорные регулирующие вентили (краны), задвижки, затворы, предохранительные и регулирующие клапаны, всасывающие наконечники, устанавливаемые на входе в трубу насосов, и т.д.

Самые простые местные гидравлические сопротивления можно разделить по направлению вектора средней скорости.

1.Скорость переменна при неизменном направлении движения потока жидкости.

Например, расширение трубы (русла) может быть плавное или внезапное; сужение трубы (русла) — плавное или внезапное.

2.Скорость постоянна при изменении направления движения потока.

Например, поворот трубы (русла) в виде плавного или резкого (см. рис.).

К более сложным местным сопротивлениям относятся сопротивления, в которых вектор скорости изменяется по значению и направлению, а также при слиянии или разделении потоков. Например, задвижки, клапаны, вентили и т.д., а также тройники, крестовины (см. рис.).

В таких сопротивлениях в результате резких изменений направления и скорости происходит весьма значительная деформация потока с возникновением интенсивного вихреобразования.

Местными потерями напора называют затраты удельной механической энергии, обусловленные работой сил трения и вихреобразованием на преодоление потоком жидкости местного сопротивления. На поддержание вихрей в определенной зоне затрачивается энергия потока.

Вейсбах предложил местные потери напора определять по формуле:

h-потеря напора здесь она измеряется в метрах.
ζ-Это коэффициент сопротивления, он будет находится дополнительными формулами о которых напишу ниже.
V-скорость потока жидкости. Измеряется [Метр/секунда].
g-ускорение свободного падения равен 9,81 м/с2

Коэффициент ζ, показывает количество скоростного напора, затрачиваемого на преодоление какого-либо местного сопротивления. В местном сопротивлении потери механической энергии при движении потока через него превращаются в тепловую энергию.

Коэффициент местных сопротивлений зависит:

  • от формы и геометрических размеров;
  • шероховатости внутренней поверхности сопротивления;
  • режима движения.
  • В общем виде коэффициент ζ, можно представить в следующем виде:

    В — безразмерный коэффициент, зависящий от вида местного сопротивления при ламинарной и переходной области сопротивления;
    Re — число Рейнольдса;
    ζкв — коэффициент местных сопротивлений для квадратичной области, т.е. не зависящий от Re.

    Для квадратичной области сопротивления ζ = ζкв. Обычно при гидравлических расчетах принимается ζкв.

    Квадратичная область - это когда поток имеет турбулентный режим, в таком режиме сопротивление движению жидкости пропорционально квадрату скорости.

    Коэффициент ζ, находится опытным путем, а значения ζкв для различных местных сопротивлений, В приводятся в гидравлических справочниках.

    На практике сантехника и инженера по монтажу врядли встретится задача которая требует незмедлительно знать эти параметры типа: [ B, ζ, ζкв ]. Вам они понадобятся в случаях, если вы будете защищать кандидатскую или изобретать к примеру особенный кран на высоких скоростях. Поэтому вам это не понадобится. На практике эти цифры обычно очень маленькие и не принимаются в расчет. Но есть исключения.

    Ниже мы разберем основные встречающиеся задачи по местным сопротивлениям, которые следует учитывать.

    Вообще формул очень много, я не стану вам приводить такое количество, чтоб не грузить вашу голову. К тому же большинство формул на практике даже не пригодятся.

    Рассмотрим два варианта местных сопротивлений это варинты закругления трубы:

    1. Закругленным углом (а)

    2. Прямым углом - коленом (б)

    Смотрите рисунок.

    Разберем сначала второй вариант, так как он вызывает большое гидравлическое сопротивление нежели с закругленным углом.

    Для нахождения коэффициента местного сопротивления ввиде коленного поворота(см.рис.[б]), используем формулу:

    Данная формула применима к трубам малого диаметра ну максимум до 50мм. Чем больше диаметр, тем меньши коеффициент местного сопротивления.

    ζ-коеффициент местного сопротивления.
    β-угол отвода(колена).

    Также для наглядного понимания приведу таблицу:

    Данная таблица соответствует опытам с трубами диаметром 30мм.

    Видно что при 90° коеффициент местного сопротивления приблизительно равен единице.

    Полученный коэффициент местного сопротивления вставляем в формулу:

    И получаем потерю напора в метрах.

    На практике это обычно ну очень маленькая цыфра и существенно бывает не заметно. Но если у вас очень большие скорости движения жидкости и количество таких местных сопротивлений исчисляется десятками, то следует посчитать обязательно. Каждая потеря на местном сопротивление, просто складывается к остальному числу, если они соеденены последовательно(друг за другом).

    Не мало важная формула для нахождения местного сопротивления на отводах с закруленным углом(см.рис.[а]). Это могут быть и гнутые трубы под определенным радиусом и определенным углом.

    Данная формула справедливо при условии:

    d-внутренний диаметр трубы, в переводе на метры.
    R-радиус скругления угла, в переводе на метры.
    β-угол сгибания трубы.

    Данная формула понадобится тем, кто занимается монтажом теплых водяных полов, при котором очень важно понять, что каждое сгибание трубы это дополнительное местное сопротивление. Поэтому чем меньше будет поворотов, тем меньше будет потерь напора, тем легче и быстрее будет проходить жидкость. Поэтому очень целесообразно использовать при раскладке теплых полов метод улитки. Так как метод улитки позволяет разложить на поверхности пола трубу так, чтобы в нем было меньше поворотов, тем самым уменьшая потерю напора.

    Для тех, кто хочет сделать теплый водяной пол своими рукам, вот здесь подробнее: Водяной теплый пол своими руками.

    Таблица: (Значение коэффициента сопротивления ζ для отвода на 90° при различных закруглениях).

    Я думаю вы уже запомнили, что полученный коэффициент вставляем в формулу:

    и получаем потерю напора на местном сопротивлении. Если их много, а их много особенно в теплых полах. Просто необходимо найти потерю напора на одном местном сопротивлении и полученный ответ помножить на количество поворотов.

    Ну вот собственно и все, что нам пригодится для расчета местного сопротивления. Если что-то не понятно пишите коментарии, обязательно отвечу.

    Следующая статья: Профессиональный расчет диаметра трубы для водоснабжения


       


     
    Если Вы желаете получать уведомления
    о новых полезных статьях из раздела:
    Сантехника, водоснабжение, отопление,
    то оставте Ваше Имя и Email.


     


        Комментарии (+) [ Читать / Добавить ]  

    Все о дачном доме
            Водоснабжение
                    Обучающий курс. Автоматическое водоснабжение своими руками. Для чайников.
                    Неисправности скважинной автоматической системы водоснабжения.
                    Водозаборные скважины
                            Ремонт скважины? Узнайте нужен ли он!
                            Где бурить скважину - снаружи или внутри?
                            В каких случаях очистка скважины не имеет смысла
                            Почему в скважинах застревают насосы и как это предотвратить
                    Прокладка трубопровода от скважины до дома
                    100% Защита насоса от сухого хода
            Отопление
                    Обучающий курс. Водяной теплый пол своими руками. Для чайников.
                    Теплый водяной пол под ламинат
            Обучающий Видеокурс: По ГИДРАВЛИЧЕСКИМ И ТЕПЛОВЫМ РАСЧЕТАМ
    Водяное отопление
            Виды отопления
            Отопительные системы
            Отопительное оборудование, отопительные батареи
            Система теплых полов
                    Личная статья теплых полов
                    Принцип работы и схема работы теплого водяного пола
                    Проектирование и монтаж теплого пола
                    Водяной теплый пол своими руками
                    Основные материалы для теплого водяного пола
                    Технология монтажа водяного теплого пола
                    Система теплых полов
                    Шаг укладки и способы укладки теплого пола
                    Типы водных теплых полов
            Все о теплоносителях
                    Антифриз или вода?
                    Виды теплоносителей (антифризов для отопления)
                    Антифриз для отопления
                    Как правильно разбавлять антифриз для системы отопления?
                    Обнаружение и последствия протечек теплоносителей
            Как правильно выбрать отопительный котел
            Тепловой насос
                    Особенности теплового насоса
                    Тепловой насос принцип работы
    Про радиаторы отопления
            Способы подключения радиаторов. Свойства и параметры.
            Как рассчитать колличество секций радиатора?
            Рассчет тепловой мощности и количество радиаторов
            Виды радиаторов и их особенности
    Автономное водоснабжение
            Схема автономного водоснабжения
            Устройство скважины Очистка скважины своими руками
    Опыт сантехника
            Подключение стиральной машины
    Полезные материалы
            Редуктор давления воды
            Гидроаккумулятор. Принцип работы, назначение и настройка.
            Автоматический клапан для выпуска воздуха
            Балансировочный клапан
            Перепускной клапан
            Трехходовой клапан
                    Трехходовой клапан с сервоприводом ESBE
            Терморегулятор на радиатор
            Сервопривод коллекторный. Выбор и правила подключения.
            Виды водяных фильтров. Как подобрать водяной фильтр для воды.
                    Обратный осмос
            Фильтр грязевик
            Обратный клапан
            Предохранительный клапан
            Смесительный узел. Принцип работы. Назначение и расчеты.
                    Расчет смесительного узла CombiMix
            Гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты.
            Бойлер косвенного нагрева накопительный. Принцип работы.
            Расчет пластинчатого теплообменника
                    Рекомендации по подбору ПТО при проектировании объектов теплоснабжения
                    О загрязнение теплообменников
            Водонагреватель косвенного нагрева воды
            Магнитный фильтр - защита от накипи
            Инфракрасные обогреватели
            Радиаторы. Свойства и виды отопительных приборов.
            Виды труб и их свойства
            Незаменимые инструменты сантехника
    Интересные рассказы
            Страшная сказка о черном монтажнике
            Технологии очистки воды
            Как выбрать фильтр для очистки воды
            Поразмышляем о канализации
            Очистные сооружения сельского дома
    Советы сантехнику
            Как оценить качество Вашей отопительной и водопроводной системы?
    Профрекомендации
            Как подобрать насос для скважины
            Как правильно оборудовать скважину
            Водопровод на огород
            Как выбрать водонагреватель
            Пример установки оборудования для скважины
            Рекомендации по комплектации и монтажу погружных насосов
            Какой тип гидроаккумулятора водоснабжения выбрать?
            Круговорот воды в квартире
            фановая труба
            Удаление воздуха из системы отопления
    Гидравлика и теплотехника
            Введение
            Что такое гидравлический расчет?
            Физические свойства жидкостей
            Гидростатическое давление
            Поговорим о сопротивлениях прохождении жидкости в трубах
            Режимы движения жидкости (ламинарный и турбулентный)
            Гидравлический расчет на потерю напора или как рассчитать потери давления в трубе
            Местные гидравлические сопротивления
            Профессиональный расчет диаметра трубы по формулам для водоснабжения
            Как подобрать насос по техническим параметрам
            Профессиональный расчет систем водяного отопления. Расчет теплопотерь водяного контура.
            Гидравлические потери в гофрированной трубе
            Теплотехника. Речь автора. Вступление
            Процессы теплообмена
            Тплопроводность материалов и потеря тепла через стену
            Как мы теряем тепло обычным воздухом?
            Законы теплового излучения. Лучистое тепло.
            Законы теплового излучения. Страница 2.
            Потеря тепла через окно
            Факторы теплопотерь дома
            Начни свое дело в сфере систем водоснабжения и отопления
            Вопрос по расчету гидравлики
    Конструктор водяного отопления
            Диаметр трубопроводов, скорость течения и расход теплоносителя.
            Вычисляем диаметр трубы для отопления
            Расчет потерь тепла через радиатор
            Мощность радиатора отопления
            Расчет мощности радиаторов. Стандарты EN 442 и DIN 4704
            Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
                    Найти теплопотери через чердак и узнать температуру на чердаке
            Подбираем циркуляционный насос для отопления
            Перенос тепловой энергии по трубам
            Расчет гидравлического сопротивления в системе отопления
            Распределение расхода и тепла по трубам. Абсолютные схемы.
            Расчет сложной попутной системы отопления
                    Расчет отопления. Популярный миф
                    Расчет отопления одной ветки по длине и КМС
                    Расчет отопления. Подбор насоса и диаметров
                    Расчет отопления. Двухтрубная тупиковая
                    Расчет отопления. Однотрубная последовательная
                    Расчет отопления. Двухтрубная попутная
            Расчет естественной циркуляции. Гравитационный напор
            Расчет гидравлического удара
            Сколько выделяется тепла трубами?
            Собираем котельную от А до Я...
            Система отопления расчет
            Онлайн калькулятор Программа расчет Теплопотерь помещения
            Гидравлический расчет трубопроводов
                    История и возможности программы - введение
                    Как в программе сделать расчет одной ветки
                    Расчет угла КМС отвода
                    Расчет КМС систем отопления и водоснабжения
                    Разветвление трубопровода – расчет
                    Как в программе рассчитать однотрубную систему отопления
                    Как в программе рассчитать двухтрубную систему отопления
                    Как в программе рассчитать расход радиатора в системе отопления
                    Перерасчет мощности радиаторов
                    Как в программе рассчитать двухтрубную попутную систему отопления. Петля Тихельмана
                    Расчет гидравлического разделителя (гидрострелка) в программе
                    Расчет комбинированной цепи систем отопления и водоснабжения
                    Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
                    Гидравлические потери в гофрированной трубе
            Гидравлический расчет в трехмерном пространстве
                    Интерфейс и управление в программе
                    Три закона/фактора по подбору диаметров и насосов
                    Расчет водоснабжения с самовсасывающим насосом
                    Расчет диаметров от центрального водоснабжения
                    Расчет водоснабжения частного дома
                    Расчет гидрострелки и коллектора
                    Расчет Гидрострелки со множеством соединений
                    Расчет двух котлов в системе отопления
                    Расчет однотрубной системы отопления
                    Расчет двухтрубной системы отопления
                    Расчет петли Тихельмана
                    Расчет двухтрубной лучевой разводки
                    Расчет двухтрубной вертикальной системы отопления
                    Расчет однотрубной вертикальной системы отопления
                    Расчет теплого водяного пола и смесительных узлов
                    Рециркуляция горячего водоснабжения
                    Балансировочная настройка радиаторов
                    Расчет отопления с естественной циркуляцией
                    Лучевая разводка системы отопления
                    Петля Тихельмана – двухтрубная попутная
                    Гидравлический расчет двух котлов с гидрострелкой
                    Система отопления (не Стандарт) - Другая схема обвязки
                    Гидравлический расчет многопатрубковых гидрострелок
                    Радиаторная смешенная система отопления - попутная с тупиков
                    Терморегуляция систем отопления
            Разветвление трубопровода – расчет
            Гидравлический расчет по разветвлению трубопровода
            Расчет насоса для водоснабжения
            Расчет контуров теплого водяного пола
            Гидравлический расчет отопления. Однотрубная система
            Гидравлический расчет отопления. Двухтрубная тупиковая
            Бюджетный вариант однотрубной системы отопления частного дома
            Расчет дроссельной шайбы
            Что такое КМС?
    Конструктор технических проблем
            Температурное расширение и удлинение трубопровода из различных материалов
    Требования СНиП ГОСТы
            Требования к котельному помещению
    Вопрос слесарю-сантехнику
    Полезные ссылки сантехнику
    ---
    Сантехник - ОТВЕЧАЕТ!!!
    Жилищно коммунальные проблемы
    Монтажные работы: Проекты, схемы, чертежи, фото, описание.
    Если надоело читать, можно посмотреть полезный видео сборник по системам водоснабжения и отопления





    Гидравлический расчет своими руками




    Тепловые расчеты своими руками




    Получить книгу







    Форум Отопление




    Расчет систем водоснабжения и отопления

    Путь на страницу: http://infobos.ru/str/559.html
    Статистика

    Политика конфиденциальности

    Яндекс.Метрика