На главную

Гидравлические элементы потока при равномерном движении


Потери энергии (напора) /гтр при движении жидкостей по трубам и каналам могут быть выражены уравнением

hjp^bvm, (3.5)

где Ъ— коэффициент, учитывающий влияние размеров трубы, шероховатость ее стенок и вид жидкости; т— показатель степени, учитывающий влияние скорости движения жидкости; при ламинарном движении т=\, при турбулентном т= 1,75... 2.

Характеристикой режима потока служит безразмерное число Рей-нольдса Re, которое для круглых труб при полном заполнении может быть выражено формулой

Re = vd/v = o-4/?/v, (3.6)

где v— средняя скорость движения жидкости; d— диаметр труб;

V— кинематический коэффициент вязкости жидкости. Исследованиями движения чистой воды установлено, что при Re<C <2320 режим движения будет ламинарным, а при Re>2320 — турбулентным.

Движение жидкости в канализационной сети происходит в турбулентном режиме. При этом режиме непосредственно у стенки трубы возникает очень тонкий слой воды 6Л с ламинарным движением.

При малых величинах Re слой бл больше высоты выступов шероховатой стенки Аэ (см. рис. 3.2,в). В этом случае шероховатость труб

не вызывает дополнительного сопротивления и вода движется, как в гладких трубах. С увеличением средней скорости потока уменьшается величина бл, выступы на стенах труб обнажаются и трубы становятся гидравлически шероховатыми, что ведет к увеличению коэффициента сопротивления движению. Таким образом, в зависимости от скорости течения трубы могут работать в гладкой и шероховатой зонах, а также в переходной области между ними.

Основными гидравлическими характеристиками потока жидкости являются: расход Q, средняя скорость потока v, площадь живого сечения потока со, гидравлический радиус R, гидравлический уклон /, коэффициент шероховатости стенок трубы п.

Движение сточных вод на отдельных участках канализационной сети может быть равномерным и неравномерным.

Равномерным называется такое движение, при котором средняя скорость потока по длине русла не изменяется. Оно может быть только: 1) при постоянстве расхода (q=const), площади живого сечения потока (o>==const), гидравлического уклона, равного уклону дна русла при безнапорном движении (/=£=const), или давления (/7 = const) в начальной точке при напорном потоке (рис. 3.4); 2) при однотипной шероховатости смоченной поверхности русла по его длине и в поперечном сечении; 3) при отсутствии местных сопротивлений.

Рис. 3.4. Гидравлические элементы потока при равномерном движении

И/ =0)/;=-'const; qj =<7//=»const; и/=f//=const; /=t'=const





























Читайте далее >>

На главную © 2008