Mechanika płynów Podstawy dynamiki płynów rzeczywistych Straty liniowe w przepływie laminarnym i turbulentnym Straty miejscowe Obliczenia hydrauliczne przewodów krótkich

Rozróżniamy straty liniowe i miejscowe Całkowita strata ciśnienia: Całkowita strata wysokości: Indeks „L” oznacza stratę liniową, Indeks „m” oznacza stratę miejscową. Strata liniowa (ciśnienia lub wysokości) – według Darcy’ego: w przepływie laminarnym w przepływie turbulentnym λ = f (Re, chropowatość)

Współczynnik straty liniowej Nomogram Nikuradsego (wg [1])

Współczynnik straty liniowej Nomogram Celebrooka i White’a (wg [2])

Współczynnik straty liniowej Wzór Blasiusa: Wzór Celebrooka-White’a: Wzór Waldena: Wzór Mitoska: Wzór Prandla-Nikuradsego:

Współczynnik straty liniowej

Straty miejscowe Strata miejscowa (ciśnienia lub wysokości) ζ - współczynnik straty miejscowej (oporu miejscowego) zależny głównie od kształtu przeszkody (dzeta)

Współczynnik straty miejscowej

Współczynnik straty miejscowej

Współczynnik straty miejscowej

Obliczanie przewodów krótkich Linia energii (l.e.) i piezometryczna linia ciśnień (p.l.c.) (wg [2]) (p.o. – poziom odniesienia)

Obliczanie przewodów krótkich Najczęstsze cele obliczeń hydraulicznych: wyznaczenie straty ciśnienia lub ciśnienia w wybranym punkcie wyznaczenie prędkości przepływu / natężenia przepływu dobór średnicy przewodu przy założonym natężeniu przepływu

Obliczanie przewodów krótkich a) wyznaczenie ciśnienia w wybranym punkcie

Obliczanie przewodów krótkich b) wyznaczenie prędkości przepływu / natężenia przepływu Przykładowy schemat układu hydraulicznego z przewodem krótkim (wg [2]) (p.o. – poziom odniesienia)

Obliczanie przewodów krótkich c) dobór średnicy przewodu przy założonym natężeniu przepływu - metodą kolejnych przybliżeń, dążąc do zapewnienia założonego natężenia przepływu.

Obliczanie przewodów krótkich Zadanie: Obliczyć prędkość przepływu wody w przewodzie łączącym zbiorniki. Dane: średnica wewnętrzna przewodu D = 100 mm długość przewodu L = 100 m różnica poziomów H = 4 m podciśnienie pp = 10 kPa połączenia przewodów ze zbiornikami - ostrokrawędziowe kolano chropowate, iloraz R/D = 1 zawór zasuwowy o stopniu otwarcia S/D = 0,5 temperatura wody ok. 10C Ilustracja do przykładu obliczeniowego (wg [2])

Dziękuję za uwagę Materiały źródłowe: [1] Walden H.: Mechanika płynów. Wyd. Politechniki Warszawskiej, 1983. [2] Mitosek M.: Mechanika płynów w inżynierii i ochronie środowiska, OWPW, Warszawa 2014