2.11. Местные сопротивления трубопроводов

Помимо прямых участков труб в отдельных местах трубопро­вода находятся фасонные части - тела, которые являются пре­пятствием на пути движения жидкости. Следствием взаимодей­ствия потока жидкости и этих тел является их сопротивление, т. е. местные сопротивления. Местные сопротивления — в основном сопротивления давления. Их преодолевает поток жидкости при обтекании фасонных частей трубопроводов.

Энергия, которая в этом случае затрачивается потоком жид­кости, является местной потерей энергии. У потока жидкости, протекающего через местные препятствия трубопроводов, век­тор скорости изменяет либо величину, либо направление, либо и величину и направление. Например, при внезапном сужении в трубе величина скорости потока жидкости возрастает; в поворо­те вектор скорости потока жидкости изменяет направление, а в обыкновенном вентиле вектор скорости потока жидкости неод­нократно изменяет и величину, и направление.

Изменение вектора скорости течения жидкости (при сравни­тельно больших значениях числа Рейнольдса) в указанных мес­тах трубопроводов приводит к отрыву потока от обтекаемых сте­нок и образованию вихрей. Наличие местных отрывов вихрей и последующая деформация поля скоростей являются причиной местных потерь напора.

Значения коэффициентов ξ для наиболее часто встречающихся местных сопротивлений определяются эмпирически:

а) внезапное сужение потока (рис. 36), значения коэффициентов сопротивления приведены в табл. 2

Рис. 36. Внезапное сужение потока

Таблица 2

	0,01	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8
	0,5	0,5	0,42	0,33	0,25	0,15

б) труба расположена под углом к стенке резервуара (рис. 37)

(108)

Рис. 37. Труба расположена под углом α к стенке резервуара

в) труба расположена перпендикулярно к стенке резервуара, ребра входной кромки острые (рис. 38)

Рис. 38. Труба расположена перпендикулярно к стенке резервуара

г) колено трубы с (рис. 39), значения коэффициентов сопротивления приведены в табл. 3

Таблица 3

	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
	0,131	0,138	0,158	0,206	0,294	0,440	0,661	0,977	1,408	1,578

Рис. 39. Колено трубы с

д) труба подключена к резервуару перпендикулярно стенке (рис. 40) .

Рис. 40. Труба подключена к резервуару перпендикулярно стенке

е) обратный клапан (рис. 41)

Рис. 41. Обратный клапан

ж) внезапное расширение (рис. 42)

; (109)

Рис. 42. Внезапное расширение

Значения коэффициентов местных сопротивлений

для запорных устройств в трубопроводах

Таблица 4

№ п/п	Наименование местного сопротивления		Показатели
1	задвижка		, мм	мм		25			50			100
						0,33			0,16			0,14
						0,9			0,68			0,55
						4,1			3			2,6
						32			20			16
2	вентиль		Полностью открыт	, мм		13		25			50		100
						10,8		6,1			4,6		4,1
3	кран пробковый			5		10			20			30
				0,05		0,29			1,56			5,47
				40		50			55			70
				17,3		52,6			100			675
4	клапан обратный			70		65			60			55
				1,7		2,3			3,2			4,6
				45		35			25			15
				9,5		20			42			90
5	клапан всасывающий		, мм	40	50	75	100		200	300		400		500
			клапаны с сеткой	12	10	8,5	7		5,2	3,7		3,1		2,5
			обратный клапан	-	18	11	8		5,5	3,5		2,5		1,8