43 . Потери напора при постепенном изменении сечения трубопровода.

Постепенное расширение трубопровода.

Течениежидкости в расходящихся переходных конусах (диффузорах)сопровождается уменьшением скорости и увеличением давления. Частицы движущейся жидкости преодолевают нарастающее давление за счет своей кинетической энергии, которая уменьшается вдоль диффузора, а также в направлении от оси к стенке. Слои жидкости, прилежащие к стенкам, обладают столь малой кинетической энергией, что подчас оказываются не в состоянии преодолевать повышенное давление, они останавливаются, или даже начинают двигаться обратно.Основной поток наталкивается на эти противотоки, происходитвихреобразование и отрыв потока от стенки.Интенсивность этих явлений возрастает с увеличением угла расширения диффузора, а вместе с этим растут и потери на вихреобразование в диффузоре. Кроме того, в диффузоре имеются обычные потери на трение, подобные тем, которые возникают в трубах постоянного сечения.Коэффициент сопротивления для конически расходящихся переходных конусов ( диффузоров) зависит от угла конусности и соотношения диаметров. Для коротких конусов коэффициент сопротивления, отнесенный к более широкому сечению, можно найти по формуле.

Где Кп.р – коэффициент смягчения при постепенном расширении, зависящий от угла конусности α. Для длинных конусов нужно учитывать также потери по длине.

α	4	8	15	30	60	90
Кп.р	0.08	0.16	0.35	0.80	0.95	1.07

Постепенное сужение трубопровода.

Коэффициент сопротивления для сходящихся переходных конусов ( конфузоров ) зависит от угла конусности соотношения диметров. Коэффициент сопротивления для сходящихся переходных конусов (конфузоров) зависит от угла конусности и соотношения диаметров. Течение жидкости в конфузоре сопровождается увеличением скорости и падением давления, поскольку давление жидкости в начале конфузора выше, чем в конце, поэтому причин к возникновению вихреобразований и срывов потока нет. В конфузоре имеются лишь потери на трение, и в связи с этим сопротивление конфузора всегда меньше, чем сопротивление такого же диффузора.

Для коротких конусов он может быть найден по формуле :

где Кп.с – коэффициент смягчения при постепенном сужении, зависящий от угла конусности α.

α	10	20	40	60	70	100	140
Кп.с	0,40	0,25	0,20	0,20	0,60	0,40	0,60

44. Потери напора при повороте трубы.

Резкий поворот трубы круглого поперечного сечения на угол α.

Внезапный поворот трубы, или колено без закругления обычно вызывает значительные потери энергии, т.к. в нем происходит отрыв потока и вихреобразование, причем эти потери тем больше, чем больше угол. Коэффициент сопротивления можно найти по формуле :

где ξ90 – значение коэффициента сопротивления для угла 90°.

d , мм	20	25	34	39	49
ξ90	1,7	1,3	1,1	1,0	0,83

Плавный поворот трубы круглого поперечного сечения .

Плавность поворота значительно уменьшает интенсивность вихреобразования, следовательно, и сопротивление отвода по сравнению с коленом. Это уменьшение тем больше, чем больше относительный радиус кривизны отвода d/R .Коэффициент сопротивления рекомендуется находить из формулы :

Коэффициент определяется по формуле А.Д.Альтшуля

где d – диаметр трубопровода; R – радиус закругления .