Местные гидравлические сопротивления

Фасонные части, арматура и другое оборудование трубопроводных систем, которые изменяют величину или направление скорости движения жидкости на отдельных участках трубопровода, называются местными сопротивлениями.

Независимо от вида потери напора на местные сопротивления h (м) определяются по формуле Вейсбаха (6). Значение ζ зависит от вида местного сопротивления, числа Re, в некоторой мере от шероховатости стенок, а для запорных устройств (кранов, вентилей, задвижек, клапанов и др.) – от степени их открытия.

Иногда местные потери напора выражают в виде эквивалентной длины l_э, прямого участка трубопровода, сопротивление которого h_тр равно по величине h_м данного местного сопротивления:

.

В связи со сложностью структуры потока в местных сопротивлениях в преобладающем большинстве случаев коэффициенты ζ определены экспериментально.

В отдельных случаях h_м и ζ определяются теоретически. Среди них потери напора на внезапное сужение и расширение.

Внезапное расширение трубопровода. Потери на внезапное расширение h_вр согласно теореме Борда находят по формуле

,

где ω₁ – скорость до расширения; ω₂ – скорость потока после расширения потока.

Внезапное сужение трубопровода. Для практических расчетов можно пользоваться полуэмпирической формулой И.Е. Идельчика

,

где n – степень сужения; d₁, d₂ – диаметры трубопроводов до и после сужения.

Для определения суммарных потерь напора в трубопроводе применяют так называемый принцип наложения потерь, согласно которому суммарная потеря напора в трубопроводах равна сумме отдельных потерь, т.е.

.

где коэффициент сопротивления системы.