Для углов d£70° коэффициент сопротивления равен

а при d³100°

Следует иметь в виду, что потеря напора, определяемая приве­денными коэффициентами сопротивления:

представляет собой разность между полной потерей напора в отво­де и потерей на трение в прямой трубе длиной, равной длине от­вода, т. е. коэффициент z_отв учитывает лишь дополнительное сопро­тивление, обусловленное кривизной русла. Поэтому при расчете трубопроводов, содержащих отводы, следует длины этих отводов включать в общую длину трубопровода, по которой подсчитывает­ся потеря на трение, а затем к этой потере на трение прибавлять дополнительную потерю от кривизны, определяемую коэффициен­том z_отв.

Проф. Г. Н. Абрамовича, который об­работал целый ряд наиболее достоверных экспериментальных ис­следований по сопротивлению отводов, предложил следующее выражение для коэффициента сопротивления отвода:

При повороте потока в нем возникает так называемый «парный вихрь». На образование «парного вихря» непрерывно расходуется энер­гия жидкости, т. е. теряется напор, причем эта потеря пропорцио­нальна моменту инерции площади поперечного сечения вихря. Минимальным моментом инерции обладает круглое сечение вихря, которое может иметь место при соотношении сторон прямоугольника, равном e/d» 2. Поэтому минимальное сопротивление колена d

получается при соотношении сторон прямоугольника порядка двух или несколько больше.

Если с точки зрения умень­шения потерь на трение наивыгод­нейшей формой поперечного сече­ния трубы является круглая, то для получения минимального значения z_отв выгоднее всего прямоугольное сечение с соотношением сторон 2,5 (большая сторона параллельна оси кривизны отвода). Коэффициент сопротивления отвода с такой формой сечения равен:

Таким образом, применением наивыгоднейшей формы сечения русла на повороте можно уменьшить потерю от кривизны в 2,5 раза по сравнению с круглым сечением. В отдельных ответственных случаях, когда особенно важно иметь минимальные потери, целесообразно при­менение указанной специаль­ной формы сечения, что и делается, например, в воз­душных каналах некоторых авиадвигателей.

Дата добавления: 2015-07-10