Местные гидравлические сопротивления

К этим сопротивлениям относятся резкие изменения формы граничных поверхностей потока (расширения, сужения, изгибы, изломы и т.п.). Общей зависимостью для определения потерь напора в местных сопротивлениях служит формула

(8.16)

или

, (8.17)

где – коэффициент местного сопротивления, зависящий в общем случае от числа Re и конфигурации граничных поверхностей.

Общий характер этой зависимости для нескольких типов местных сопротивлений приведен на рис. 8.8. Эти кривые удовлетворительно описываются формулой вида

, (8.18)

где , – постоянные, зависящие от геометрической формы местного сопротивления.

Рис. 8.8. Зависимость коэффициента местных сопротивлений

от числа Рейнольдса:  – тройник; Ñ – шаровой клапан; – угольник 90°;

– разъемный клапан; – диафрагма (при отношении площади отверстия

к площади трубы 0,05)

В табл. 8.3 приводятся постоянные , для нескольких видов местных сопротивлений. Величина выполняет функцию коэффициента местного сопротивления при весьма больших числах Re (в области квадратичного сопротивления). Значения отнесены к скоростному напору перед местным сопротивлением.

Таблица 8.3

Значения и для некоторых местных сопротивлений

Вид сопротивления
Внезапное расширение трубопровода (выход трубы в большой резервуар
Кран
пробочный		0,4
обыкновенный	3000-5000	2,5-5,0
угловой		0,8
Шаровой клапан
Угольник:
90°		1,4
135°		0,4
Колено 90°		0,2
Тройник		0,3
Задвижка:
		0,15
		0,2
Диафрагма:

* Через обозначено отношение площади проходного сечения, открытого задвижкой, или отверстия диафрагмы к площади сечения трубы.

В большинстве случаев местные сопротивления работают при больших числах Re или в условиях квадратичного режима, когда .

При проходе потока из трубы площадью через диафрагму с площадью отверстия в трубу площадью (табл. 8.4) формула для коэффициента сопротивления, отнесенного к скоростному напору за сопротивлением, имеет вид

, (8.19)

где – коэффициент местного сопротивления при входе в диафрагму; – поправочный коэффициент к потерям на расширение (при больших допустимо принимать , ); – коэффициент сжатия за диафрагмой, где – площадь сечения струи за диафрагмой после выхода в трубу с сечением Он имеет значения:

S 3/ S 1	ε	S 3/ S 1	ε
	0,611	0,5	0,644
0,1	0,612	0,6	0,662
0,2	0,616	0,7	0,687
0,3	0,622	0,8	0,722
0,4	0,633	0,9	0,781

Формулы для определения коэффициента приведены в табл. 8.4.

Таблица 8.4