Диафрагмы. Колена. Местные потери напора.

Диафрагма – установленный перпендикулярно к направлению течения диск с отверстием. Применяют для измерения расхода жидкости в трубах.

При протекании через отверстие поток суживается до площади отверстия, за отверстием образуется транзитная струя, которая испытывает сжатие и расширяется до размеров трубы. Происходит отрыв от стенок, образуется водоворотная зона. На поверхности струи интенсивное вихреобразование и обмен частицами с водоворотной областью.

Коэффициент сопротивления зависит от отношения площади отверстия (0) к площади сечения (1).

Колена – резкий поворот трубы; закругленное колено, отвод – плавный поворот трубы.

При изменении направления потока появляются центробежные силы от центра кривизны к внешней стенке. На вогнутой стороне внутренней поверхности давление больше, чем на выпуклой, жидкость движется с различной скоростью - отрыв потока от стенок и сначала сужение струи, затем расширение.

Значительные потери напора, формула Борда:

Коэффициент сопротивления колена . При угле поворота δ=0 коэффициент сжатие ε=1, при δ=90, ε=0,5.

При плавном повороте потери значительно меньше: чем больше относительный радиус кривизны R/d, тем меньше потери напора, при достаточно большом его значении вихреобразования нет.