Гидравлические сопротивления.

Гидравлические сопротивления делят:

-сопротивления по длине;

-местные (то есть сопротивления, которые зависят от какого-либо препятствия движению потока и сосредоточены на коротком участке трубопровода).

Источником сопротивления в обоих случаях является вязкость. Сопротивления существуют по всей длине трубопровода при движении по нему реальной жидкости.

На величину влияет режим движения жидкости (ламинарный или турбулентный). Движущей силой при течении жидкости является разность давлений, которая создается с помощью насосов, компрессоров или в следствии разности уровней или плотностей жидкости.

Т

 

Рассмотрим участок трубы, заполненный жидкостью. Если жидкость не движется, то ее взаимодействие со стенками приводит к равнодействующей направленной вертикально вниз ( по величине численно равной весу жидкости). При движении жидкости между нею и стенками возникают силы сопротивления, в результате чего частицы жидкости прилегающие к поверхности трубы тормозятся. Это торможение из-за вязкости передается следующим слоям, причем, скорость по мере удаления от оси трубы уменьшается. Равнодействующая сил сопротивления Т направлена в сторону движения. Это и есть сила гидравлического трения (сопротивления гидравлическому трению).

Для преодоления сопротивления трению и поддержания равномерного поступательного движения необходимо, чтобы на жидкость действовала сила, направленная в сторону движения и равная силе сопротивления ( то есть необходимо затратить энергию).

Энергия или напор, необходимые для преодоления сил сопротивления называются потерянным напором или потерянной энергией.

Потери напора, затраченные на преодоление трения называются потерей напора на трений или потерей напора по длине(h_тр; h_l).

Однако, потеря напора, возникшая при движении жидкости зависит не только от трения о стенку. Резкие изменения сечения так же оказывают сопротивление движению жидкости и вызывают потери энергии.

Существуют и другие причины, вызывающие потери напора. Например, изменение направления движения жидкости.

 

Потери напора, вызванные резким изменением конфигурации границ потока, называются местными потерями напора или потерями напора на местное сопротивление (h_м).

h_1-2 = h_тр +h_м