Местное сопротивление воздуховодов. Часть 1

Местное сопротивление воздуховодов. Часть 1

Коэффициент £сопротивления для различных случаев практики обычно находят опытным путем ввиду трудности его теоретического определения. Тем не менее проф. П. Н. Каменев и доцен С. Р. Левин на основании теории смешивания и деления потоков нашли теоретическим путем значение коэффициентов местных сопротивлений тройников и крестовин.

Рассмотрим некоторые, наиболее характерные виды местных сопротивлений.

Колена и отводы

Весьма распространенным видом местного сопротивления являются колена и отводы, вызывающие повороты и искривления воздуховодов. При повороте в колене происходит деформация скоростного поля и образование вихрей у внутренней кромки и у внешней кромки стенок. Наибольшая деформация потока и, следовательно, наибольшее сопротивление происходят в коленах с острыми кромками. По мере скругления кромок местные сопротивления в колене уменьшаются; при этом на уменьшение сопротивления решающее влияние оказывает скругление внутренней кромки, а не наружной кромки.

Для ослабления вихреобразования в потоке и уменьшения местного сопротивления весьма полезно в коленах или в местах поворотов устанавливать направляющие лопатки, которые бывают двух видов: профилированные—обтекаемой формы, устанавливаемые тупой частью со стороны набегающего потока, и непрофилированные — с тонкими стенками, изготовляемые обычно из кровельной стали.

Так как наибольшая деформация и искривление потока наблюдаются у внутренней кромки, то и направляющие лопатки следует размещать в этой зоне. По исследованиям ЦАГИ рекомендуется ставить от одной до трех лопаток. Установка направляющих лопаток значительно уменьшает коэффициент местного сопротивления поворота. Если для прямого колена без лопаток £=1,1, то при установке двух профилированных лопаток £=0,3. На практике обычно применяют непрофилированные лопатки как более простые и дешевые.

Это значит, что кинетическая энергия потока при выходе из отверстия целиком теряется. Учитывая неравномерность скоростного поля, практически принимают £=1,05, относя его к средней скорости выхода воздуха.

Внезапное сужение канала

При переходе потока из широкого сечения в узкое происходит сначала сжатие потока, а затем его расширение, что вызывает потерю давления на удар.