2015-05-10
401
Лабораторная работа №5
Изучение потерь напора по длине трубпровода
5.1 Цель работы:
Овладение методикой экспериментального определения коэффициентов гидравлического сопротивления трубопроводов водопроводных сетей различного срока эксплуатации.
Теоретическая часть.
При проектировании и расчете водопроводных и канализационных систем необходимо учитывать потери напора на преодоление сил трения.
Потери напора при движении жидкости вызываются сопротивлениями двух видов сопротивлениями по длине, определяемыми силами трения и местными сопротивлениями, обусловленными изменениями скорости потока по направлению и величине.
Потери напора по длине при движении вязкой жидкости в напорном трубопроводе определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:
где l -коэффициент сопротивления трения по длине
l -длина трубопровода, м
d -диаметр трубопровода, мм
Vср-средняя по сечению трубопровода скорость, м/сек
g-ускорение свободного падения
Коэффициент l является безразмерной переменной величиной, зависящей от режима движения и шероховатостей внутренней поверхности трубопровода, т.е.
где Re -число Рейнольдса
Dэкв-абсолютный размер равномерной зернистой шероховатости,
эквивалентной по вызываемым потерям энергии на трение
естественной шероховатости.
Число Рейнольдса определяется по формуле:
Влияние этих характеристик на величину l проявляется по разному. В одном диапазоне изменения чисел Рейнольдса на величину l влияет в большей степени скорость, в другом диапазоне - преобладающее воздействие оказывает геометрическая характеристика диаметр и шероховатость n. При этом важность имеет не абсолютный размер бугорков шероховатости, а отношение этого размера к внутреннему диаметру трубы, т.е. так называемая относительная шероховатость D экв/d.
Одна и та же абсолютная шероховатость может совершенно не сказаться на сопротивлении трубы большого диаметра, но способна значительно увеличить сопротивление трубы малого диаметра.
