Внезапное сужение трубопровода

Внезапное сужение трубопровода (рис. 5.12) всегда вызывает меньшую потерю энергии, чем внезапное расширение с таким же соотношением площадей. В этом случае потеря обусловлена, во – первых, трением потока при входе в узкую трубу и, во – вторых, потерями на вихреобразование. Последнее вызывается тем, что поток не обтекает входной угол, а срывается с него и сужается; кольцевое же пространство вокруг суженной части потока заполняется завихренной жидкостью.

В процессе дальнейшего расширения потока происходит потеря напора, определяемая формулой Борда (5.19).

Следовательно, полная потеря напора

         ,                           (5.27)

где  - коэффициент потерь, обусловленный трением потока при входе в узкую трубу и зависящий от  и Re;

 - скорость потока в суженном месте;

 - коэффициент сопротивления внезапного сужения, зависящий от степени сужения.

Для практических расчетов можно пользоваться полуэмпирической формулой Н.Е.Идельчика:

                             ,                              (5.28)

где   - степень сужения

Рис. 5.12. Внезапное сужение трубы    Рис.5.13. Конфузор

Постепенное сужение трубы

Коническая сходящаяся труба, называется конфузором (рис.5.13). Течение жидкости в конфузоре сопровождается увеличением скорости и падением давления; т.к. давление жидкости в начале конфузора выше, чем в конце, причин для возникновения вихреобразований и срывов потока (как в диффузоре) нет. В конфузоре имеются лишь потери на трение. В связи с этим сопротивление конфузора всегда меньше, чем сопротивление такого же диффузора.

Потерю напора на трение в конфузоре можно подсчитать по такой же формуле как и для диффузора

                           .                         (5.29)

Гидравлический расчет трубопроводов