Гидравлические сопротивления

Потеря от трения для потока переменного паросодержания определяется по формуле

в которой— среднее паросодержание в ка­нале;

перепад давления между любыми ее сече­ниями. Общее уравнение полного перепада давления. Для удобства практиче­ских расчетов перепишем его в виде

Полный перепад давления между двумя произвольными сечениями обогреваемой тру­бы представляется в виде суммы перепадов, возникающих от сопротивления тренияместных сопротивлений ускорения

и нивелирного перепада

Сопротивление трения вызывается вязко­стью среды и при движении однофазного изо­термического потока в прямом канале посто­янного сечения определяется по формуле

где —сопротивление трения, Па; - приведенный коэффициент трения, 1/м; —длина канала, м;—скорость сре­ды, м/с; —плотность среды, кг/м³.

Сопротивление трения для двухфазного потока принципиально можно определить по той же формуле, что и для однофазного по­тока, заменив скорость однофазного потока скоростью пароводяной смесиоднако при этом должно быть соблюдено условие гомогенности двухфазного потока.

Принимая во внимание закон сохранения массы, можно записать

С учетом формула переписы­вается так:

где и — поправочные коэффициенты, учитывающие влияние структуры потока для начального и конечного паросодержания.

Потери давления в местных сопротивле­ниях возникают из-за отрыва пограничного слоя от стенки и образования вихрей в по­токе, в которых теряется значительное коли­чество энергии. Они вызываются изменением формы или направления канала, каждое из которых условно считается сосредоточенным в каком-либо сечении и не включает сопро­тивления трения.

Для двухфазной среды

Потери в местных сопротивлениях при те­чении однофазной среды определяют по фор­муле, аналогичной, в которой приведен­ный коэффициент трениязаменен на коэффициент местного сопротивления(справочные

где— условный коэффициент местного со­противления пароводяной смеси (справочные данные); обычно Гидравлические сопротивления при поперечном обтекании труб­ного пучка однофазной средой

или с учетом

Коэффициент сопротивления при попереч­ном обтеканиизависит от конструкции трубного пучка.

Для двухфазной среды

Структура двухфазного потока для боль­шинства режимов течения заметно отличает­ся от гомогенной, и потому в по­следнее уравнение вводят поправочный коэф­фициентучитывающий влияние структуры потока. Тогда при постоянном паросодержании

Потеря давления от ускорения вызывается изменением объема, а следовательно, и ско­рости потока. Она может возникать от увели­чения паросодержания потока при обогреве, уменьшения сечения в отсутствие обогрева или от обеих причин.

Для установившегося потока

Потеря давления, обусловленная ускоре­нием потока,

После подстановки их в получим окончательно

Нивелирная составляющая потери напора для однофазного и двухфазного вертикальноного потока

Для однофазного потока— средняя плот­ность среды на участке , для двухфазного потока — см. формулу.

При определении полного перепада давле­ния значениеучитывается с положитель­ным знаком при подъемном движении, так как оно увеличивает сопротивление трубы, и с от­рицательным — при опускном движении, по­скольку уже не будет сопротивлением, а, на­оборот, используется на преодоление сопро­тивления.