Mechanika płynów Podstawy dynamiki płynów rzeczywistych

Prezentacja na temat: "Mechanika płynów Podstawy dynamiki płynów rzeczywistych"— Zapis prezentacji:

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

2 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)

3 Współczynnik straty liniowej
Nomogram Nikuradsego (wg [1])

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

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

6 Współczynnik straty liniowej

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

8 Współczynnik straty miejscowej

9 Współczynnik straty miejscowej

10 Współczynnik straty miejscowej

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

12 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

13 Obliczanie przewodów krótkich
a) wyznaczenie ciśnienia w wybranym punkcie

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

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

16 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])

17 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