Cand Sc. SB Gorunovich (instalația de cogenerare Ust-Ilimskaya)
În prezent, din ce în ce mai des, pentru nevoile de a contabiliza cantitatea de apă și căldură, instalarea contoarelor de debit pe rețelele de căldură și apă. În același timp, se știe că o parte semnificativă din pierderile totale și de neînlocuit în timpul transportului sunt pierderile la rezistențele locale ale conductelor în timpul transportului de materiale lichide și gazoase. Rezistența locală duce la pierderi de presiune (presiune) și, ca rezultat, la scăderea costurilor pentru consumatori.
Unele debitmetre sunt rezistențe locale puternice (de exemplu, diafragmă). Se întâmplă ca atunci când se instalează dispozitive de debitmetru este necesar să se creeze o îngustare a conductei existente pentru a asigura o viteză suficientă a fluidului pentru funcționarea eficientă a debitmetrului. În consecință, ținând seama de rezistența locală a constricțiilor, diafragme, difuzoare și confuzoare (extinderi și constricții netede) în calculele hidraulice ale rețelelor este o sarcină urgentă.
Pierderile locale de presiune totală apar încălcări atunci când locală a fluxului normal, separarea fluxului de pereți, formarea vortex și turbulente intensiv de amestecare câmp de curgere se schimbă configurația țevii sau la o întâlnire sau flux de obstacole (de admisie a fluidului (gaz) conducte, dilatare, contracție, îndoire și ramificarea de curgere flux de fluid (gaz) prin găurile zabrele, dispozitivele de accelerație, filtrarea prin corp poros, etc.). Aceste efecte spori schimbul de impuls între particulele de fluid în mișcare (t. E. prin frecare), crescând puterea disipată. Pierderile de presiune locale includ, de asemenea, pierderile de presiune dinamică la ieșirea lichidului (gaz) dintr-o rețea la un alt volum sau mediu [4].
Pentru a evalua rezistențele locale în calculele hidraulice moderne funcționează coeficient adimensional de rezistență hidraulică este foarte convenabil în faptul că fluxurile dinamic similare, în care a observat secțiuni similaritate geometrice, precum și egalitatea de numere Reynolds (sau alte criterii de similitudine, dacă este cazul) are același valoare indiferent de tipul de fluid (gaz), precum și asupra vitezei de curgere (cel puțin până la numărul Mach = 0,8-0,9) și dimensiunile transversale ale secțiunilor calculate [4]. coeficient de rezistență hidraulică este raportul dintre pierdut în această porțiune din energia totală (puterea) la energia cinetică (putere) în secțiunea a primit [4].
Este suficient dispozitiv larg pentru măsurarea debitului unui orificiu (șaibă FLOW), realizată în mod tipic sub forma unui inel plat, cu o gaură rotundă în centru pentru a fi instalate între flanșe de conducte, vezi. Fig.1.
Următoarele notații sunt utilizate în figurile: w - viteza de curgere, F - suprafața secțiunii transversale, produs de cantități wF - debit, D - diametru, L - lungime. Indicii indică calitatea de membru al secțiunilor.
Trebuie avut în vedere faptul că, fiind un instrument simplu și eficient pentru măsurarea debitului, diafragma are de asemenea laturile sale negative, și anume, creează o rezistență semnificativă la curgere.
Sursele [4] și [6] sugerează următoarea formulă pentru determinarea coeficientului de rezistență al diafragmei, schema de proiectare a acesteia fiind prezentată în figura 1:
Formula este valabilă pentru diafragme subțiri cu muchii ascuțite la. unde DT = 4F0 / N0. P0 este perimetrul și, de asemenea, pentru Re> 10 5. Structura formulei arată clar probabilitatea unei creșteri rapide a coeficientului de rezistență cu creșterea raportului F1 / F0.
Expansiunea netedă a conductelor și conductelor în tranziția de la secțiuni mai mici la mai mari se numește difuzoare. Principalele caracteristici geometrice ale difuzoarelor cu pereți drepți sunt unghiul de expansiune. gradul de expansiune este nn1 = F1 / F0 și lungimea relativă ld / D0. vezi Fig.2. Creșterea coeficientului de rezistență al lungimii difuzorului predeterminat, cu o creștere suplimentară a unghiului de expansiune, cauzată de armare agitare curgere turbulentă, separarea stratului limită de pereții de difuzie și formarea vortex puternic legat [4].
În general, coeficientul de rezistență al difuzorului instalat în interiorul rețelei depinde de condițiile de intrare, de pe numărul Reynolds, de viteza relativă [4]. Cu toate acestea, în practica tehnică, cu numere relativ mari Reynolds și debit turbulent, factorii de mai sus sunt neglijați.
Pentru calculele de inginerie, pentru a determina coeficientul de rezistență al difuzorului, sursele [1], [4], [5], [6] recomandă formula:
Cu un profil de viteză uniform în secțiunea de intrare și numere mari Reynolds (Re> 2x10 5), coeficientul (completitudinea impactului) pentru difuzoarele conice cu unghiurile de dilatare [4]:
Dacă analizăm dependența valorii coeficientului de rezistență al difuzorului la unghiul de expansiune. atunci putem distinge în mod condiționat trei zone:
a) valori relativ scăzute ale coeficientului de rezistență;
b) o zonă de creștere rapidă;
c) zona de valori mari ale coeficientului de rezistență.
Evident, pentru a reduce rezistența difuzorului, trebuie să respectați regula :. Dacă, din motive constructive sau din alte motive, unghiul difuzorului nu poate fi menținut sub 60 de grade. În general, puteți renunța la difuzor fără a sacrifica lățimea de bandă.
În ceea ce privește influența numărului lui Reynolds asupra valorii coeficientului, această întrebare trebuie abordată cu mai multă prudență.
b) în cartea de referință "Rețele de încălzire a apei" [2] - 0,5 - 3 m / s;
c) în manualul de instruire "Sisteme de ventilație" [3] - 0,7-20 m / s.
Este ușor de a arăta că, la viteze minime și diametre Numărul Reynolds poate lua valorile minime pentru apa (la o temperatură de 20 ° C.) - 0,13h10 5. Aer - 0,03h10 5. Trebuie să se țină seama de faptul că, cu o reducere a numărului Reynolds, Re la = 0,5x10 5 -1x10 5 la o zonă) (sub) coeficientul de rezistență este crescut de 2 ori sau mai mult.
Condițiile de curgere în difuzoarele scurte (cu unghiuri mari de dilatare) pot fi îmbunătățite foarte mult, iar rezistența este redusă dacă se împiedică separarea fluxului sau formarea de vârfuri [4]. Exemple de soluții de proiectare care contribuie la reducerea coeficientului de rezistență sunt prezentate în Fig. În conformitate cu [4], coeficientul de rezistență al difuzorului poate fi redus cu 35-40%.
Mai detaliat, metodele de reducere a rezistenței sunt considerate în lucrarea fundamentală a lui Idelchik [4].
Trecerea de la o secțiune mai mare la una mai mică, printr-o secțiune conică înclinată - confuzorul, este de asemenea însoțită de pierderi relativ mari de neînlocuit de presiune totală. Coeficientul de rezistență al confuzorului cu generatoarele rectilinii depinde, de asemenea, de unghiul de constricție. gradul de restricție n0 = F0 / F1 și lungimea relativă 10 / D0. și pentru numerele mici ale lui Reynolds și de la numărul Reynolds, vezi Fig.
Pentru calculele de inginerie, este convenabil să se reprezinte coeficientul general de rezistență al confușilor în forma [4], [6]:
În limitele coeficientului global de rezistență al confuzorului cu generatoare rectiliniare are un minim care, cel puțin pentru Re> 105, rămâne practic constant și egal cu 0,05 [4].
rezistența la Convergers poate fi redusă semnificativ, o tranziție lină de la mare la secțiunea transversală mai mică de o formare (arc de cerc sau o altă curbă) curbat și în timp ce convergers rotunjirii priză de perete rectilinie într-o secțiune dreaptă, a se vedea. Fig.6.
CONFUSION-DIFUZIUNE TRANZIȚIE
Se știe că rezistența situată una lângă alta are influență reciprocă una asupra celeilalte.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: