Учет влияния механических примесей к воздуху на потери давления

Применение критерия прижатия позволяет определить разность потерь в трубопроводах с пылевоздушной смесью и с чистым воздухом

,

где р_см – потеря давления в трубопроводе при движении твердых частиц;

р_возд – потеря давления в том же трубопроводе для чистого воздуха;

m - массовая концентрация смеси, равная отношению массы твердых частиц (пыли) к массе переносящего их воздуха;

k – эмпирический коэффициент, значения которого находятся в диапазоне k = 0,15…1,54.

Значения этого коэффициента k представлены в соответствующей литературе. Коэффициент k зависит от концентрации смеси, скорости, геометрических размеров.

Для бытовых пылесосных установок, в трубопроводах которых в большинстве случаев будет вращательное движение (много местных сопротивлений и вертикальных участков), следует принимать k = 1,4.

Основное влияние на увеличение потерь в трубопроводах пылесосных установок имеет характер движения твердых частиц, т. е. значение критерия прижатия.

Аналогично тому, как при переходе от ламинарного к турбулентному режиму движения потока жидкости резко возрастают потери на трение, так возрастают и потери давления при переходе от плоского к вращательному движению твердых частиц.

Действительно, при вращательном движении твердые частицы на более длинной траектории и с большей силой, чем при плоском движении, соприкасаются со стенками трубопровода.

Массовые концентрации, которые получаются в трубопроводах бытовых пылесосных установок, однако, весьма незначительны и могут быть приняты из нормативов. Например, для расхода воздуха q = 120 м³/ч (плотность g = 1,2 кг/м³) при уборке пыли с производительностью S = 180 м²/ч в количестве g = 10 г/м² массовая концентрация смеси

.

В этом случае потеря давления в трубопроводе, подсчитанная для чистого воздуха, увеличится на

,

т. е. этой поправкой при расчете трубопроводов пылесосных установок практически можно пренебречь.

При больших массовых концентрациях пыли этим влиянием пренебрегать нельзя.