Вопрос по местному сопротивлению типа отверстие в стенке трубы. Опции

[Falcon555]

Здравствуйте!

Подскажите, есть ли коэффициенты местного сопротивления для такого случая: отверстие в стенке трубы, у которой стенка довольно тонкая. Настолько тонкая, что нельзя к этому случаю применить коэффициент местного сопротивления типа тройник. Т.к. у тройников этот коэффициент зависит от угла тройника. В случае с тонкой стенкой поток проходящий через это отверстие не может сформироваться и непонятно под каким углом он будет.
Думаю для такого случая должны быть свои коэффициенты сопротивления, но вот найти их не смог, т.к. случай не практичный, дырок в трубах, как правило, быть не должно. Может кто-то видел в каких-нибудь научных трудах? )) Может быть есть для перфорированных труб коэффициенты сопротивления?

Сообщение отредактировал Falcon555 - 10.3.2017, 22:49

[Falcon555]

Здравствуйте!

Подскажите, есть ли коэффициенты местного сопротивления для такого случая: отверстие в стенке трубы, у которой стенка довольно тонкая. Настолько тонкая, что нельзя к этому случаю применить коэффициент местного сопротивления типа тройник. Т.к. у тройников этот коэффициент зависит от угла тройника. В случае с тонкой стенкой поток проходящий через это отверстие не может сформироваться и непонятно под каким углом он будет.
Думаю для такого случая должны быть свои коэффициенты сопротивления, но вот найти их не смог, т.к. случай не практичный, дырок в трубах, как правило, быть не должно. Может кто-то видел в каких-нибудь научных трудах? )) Может быть есть для перфорированных труб коэффициенты сопротивления?

Сообщение отредактировал Falcon555 - 10.3.2017, 22:49

[nagger]

Не пойму, при чем здесь толщина. Дайте картинку.

[Dmitry_vk]

Искать лень, напишите литературу, где уже смотрели и не нашли. Посоветую еще где поискать.
Соотношение диаметра отверстия к диаметру трубы какое?
При малых значениях отношения для основного потока предполагаю потери несущественными.
Вам что именно нужно посчитать?

Сообщение отредактировал Dmitry_vk - 11.3.2017, 16:29

[Falcon555]

Искал в справочнике Идельчика.
Соотношение ну примерно 1:5, 1:3.
Вопрос вообще чисто теоретический. Возник спор, что отверстие в стенке трубы не создает сопротивления потоку протекающему по трубе.

Не пойму, при чем здесь толщина. Дайте картинку.

Если толщина стенки трубы достаточно большая, то отверстие в стенке трубы можно рассматривать как тройник. Потому что в пределах толщины стенки трубы боковой поток может сформироваться и у него будет вполне конкретный угол относительно основного потока. А если стенка трубы маленькая, то боковой поток, выходящий через это отверстие, не будет сформирован и определенного угла у него не будет. Если все равно не понятно, нарисую картинку.

[karuzo]

Если истечение в воздух, то коэфф. расхода 0.62 , а коэфф. потерь напора 0.85

[Falcon555]

А откуда такие данные?

[karuzo]

Опыт чтения многочисленной справочной литературы по гидр. сопротивлениям. Если вы попросите указать источник, то придется перерыть кучу
книжек. Срочно сделать не обещаю. Если вам это нужно как воздух, то в течение недели...

[Falcon555]

Хотелось бы источник узнать .. Вы на память помните или примерно сказали?

[karuzo]

Вы правы - по памяти. И память меня подвела. Коэфф. расхода действительно для практ. расчетов можно принять 0.62
А вот коэфф. потерь напора 0.06
Погуглите на тему Истечение в тонкой стенке через малое отверстие и вы найдете эти цифры

[Falcon555]

Погуглил, везде описывается вариант истечения именно всего потока, то-есть поток один через это отверстие. А у меня потока два: один по трубе, другой через отверстие...

[Skorpion]

Погуглил, везде описывается вариант истечения именно всего потока, то-есть поток один через это отверстие. А у меня потока два: один по трубе, другой через отверстие...

Такой случай в практике за несколько последних тысячелетий вряд ли изучался. Вот вы и возьмите на себя бремя изучения. Глядишь - защититесь на ктн

[Dmitry_vk]

Искал в справочнике Идельчика.
Соотношение ну примерно 1:5, 1:3.
Вопрос вообще чисто теоретический. Возник спор, что отверстие в стенке трубы не создает сопротивления потоку протекающему по трубе.

Если толщина стенки трубы достаточно большая, то отверстие в стенке трубы можно рассматривать как тройник. Потому что в пределах толщины стенки трубы боковой поток может сформироваться и у него будет вполне конкретный угол относительно основного потока. А если стенка трубы маленькая, то боковой поток, выходящий через это отверстие, не будет сформирован и определенного угла у него не будет. Если все равно не понятно, нарисую картинку.

Для теоретического спора изучайте гидравлику Идельчика, Киселева, Френкеля.
При вашем соотношении перфорированные трубы и рядом не стояли, там на порядок-другой отношение меньше.
У вас больше на порыв похоже.
Для теоретического спора нужно точно сформулировать задачу и определить исходники. И еще теория не должна быть оторвана от практики: подумайте, где на практике возможно применение такой системы. Сдается мне, вы к изобретению велосипеда приближаетесь.

[Falcon555]

Такой случай в практике за несколько последних тысячелетий вряд ли изучался. Вот вы и возьмите на себя бремя изучения. Глядишь - защититесь на ктн

Ктн уже есть
Спор возник при обсуждении, что дырка в трубе глушителя уменьшает мощность двигателя. Один товарищ делал даже замеры на стенде. С дыркой в глушителе мощность двигателя действительно падала. Вот я и объяснил почему падает мощность двигателя, из-за наличия сопротивления которое дает дырка в стенке трубы, кое кто с этим не согласен, хотел доказать обратное.

Сообщение отредактировал Falcon555 - 12.3.2017, 8:54

[karuzo]

Я понимаю , что оба расхода у нас постоянны- один основной, другой через отверстие. Это частный случай перфорированного трубопровода.
Посмотрите два источника: 1. Навоян Х А Примеры гидравлических расчетов...
2. Докторская: Федорец А А Теоретические основы и методика гидравлического расчета закрытой сети....

[Dmitry_vk]

Так и есть, велосипед изобретаете в явном виде.
Постановка вопроса вообще далека от предмета спора.
Кстати, о порыве я угадал - полный аналог.
При образовании такого отверстия нам уже не суть важно местное сопротивление для пересчета дальнейших потерь. Существенно увеличивается пропускная способность системы, значительный поток пойдет через отверстие, а на дальнейшем участке с уменьшением расхода существенно снизятся потери.
Я далек от понимания зависимости мощности двигателя от характеристики выхлопной трубы с глушителем, можете описать зависимость.
На примере насоса:
При появлении такого отверстия на сети увеличивается пропускная способность сети, характеристика сети становится более пологая, уходит вправо. Соответственно смещаемся по характеристике насоса вправо и получаем: расход вырос, напор снизился, потребляемая мощность выросла.
Если сможете адаптировать эту информацию под глушитель - будет интересно.

[Falcon555]

При образовании такого отверстия нам уже не суть важно местное сопротивление для пересчета дальнейших потерь. Существенно увеличивается пропускная способность системы, значительный поток пойдет через отверстие

Да не факт. Может наоборот через отверстие будет подсасывать наружный воздух (эжекция). Просто хочу сказать, что дырка не на столько большая )) если через нее и будет поток, то не большой по сравнению с потоком в трубе.

Я далек от понимания зависимости мощности двигателя от характеристики выхлопной трубы с глушителем, можете описать зависимость.
На примере насоса:
При появлении такого отверстия на сети увеличивается пропускная способность сети, характеристика сети становится более пологая, уходит вправо. Соответственно смещаемся по характеристике насоса вправо и получаем: расход вырос, напор снизился, потребляемая мощность выросла.

Да в принципе тоже самое. Только вместо насоса стоит двигатель который дует в трубу )).
Выросла потребляемая мощность - ключевое!

Сообщение отредактировал Falcon555 - 13.3.2017, 9:27

[Ferdipendoz]

Может двухтактный мотор? Тогда я понимаю - там настроенный выпуск большую роль имеет - в нём волна противодавления в нужный момент создаётся и запихивает остатки несгоревшей смеси обратно в цилиндр, не даёт продувке унести смесь в глушитель.

[Falcon555]

Если рассматривать какой-то конкретный мотор, то там на самом деле куча факторов, которые могут влиять на мощность при дырке в глушителе.
Поэтому спор свелся просто к теоретической ситуации: есть труба постоянного сечения , в ней дырка в стенке трубы, на вход трубы, например, поставлен насос, который выдает некий расход. Создает ли эта дырка дополнительное сопротивление потоку? Если создает, то производительность насоса снизится.

[Falcon555]

Вот примерчик нашел. Правда тут потери считаются не через коэффициент сопротивления.
 ________________.PNG ( 78,92 килобайт ) Кол-во скачиваний: 15

[Dmitry_vk]

Да не факт.

Шикарное заявление, главное теоретически грамотно обосновано)

Может наоборот через отверстие будет подсасывать наружный воздух (эжекция).

Есть гипотеза, должны быть и какие-то выкладки ее подтверждающие. Эжекция на ровном месте не возникнет. Какие предпосылки?
Так, фото для размышления об эжекции
 ________________558_.jpg ( 230,87 килобайт ) Кол-во скачиваний: 12

Просто хочу сказать, что дырка не на столько большая ))

Соотношение ну примерно 1:5, 1:3.

Стесняюсь спросить, а что же тогда по-вашему есть большая дырка? 1:1?

если через нее и будет поток, то не большой по сравнению с потоком в трубе.

Так посчитайте уже, чего гадать. А то эжекция ли, истечение ли, большой ли поток, маленький ли... Уровень не ктн совсем, без обид.

Поэтому спор свелся просто к теоретической ситуации: есть труба постоянного сечения , в ней дырка в стенке трубы, на вход трубы, например, поставлен насос, который выдает некий расход.

Эту ситуацию я вам выше досконально расписал. Есть вопросы и замечания к написанному о насосе, готов ответить.

Создает ли эта дырка дополнительное сопротивление потоку?

Применительно к ситуации с насосом - теоретическая ловля блох.

производительность насоса снизится.

Что за зверь? В чем измеряется?

Вот примерчик нашел. Правда тут потери считаются не через коэффициент сопротивления.
 ________________.PNG ( 78,92 килобайт ) Кол-во скачиваний: 15

Прошу выложить все решение, сейчас вырвано из контекста.

[Falcon555]

Так посчитайте уже, чего гадать. А то эжекция ли, истечение ли, большой ли поток, маленький ли... Уровень не ктн совсем, без обид.

А это принципиально? По-моему нет.

Что за зверь? В чем измеряется?

Тоже не принципиально.

Дырка в трубе есть местное сопротивление, думаю с этим тут никто не поспорит. Я лишь хотел узнать если ли данные по коэффициенту сопротивления для такого случая. Не надо лезть глубже. Какой насос, большая дырка или маленькая? Зачем все это?

Прошу выложить все решение, сейчас вырвано из контекста.

 ________________2.PNG ( 83,67 килобайт ) Кол-во скачиваний: 11


Сообщение отредактировал Falcon555 - 13.3.2017, 10:40

[Dmitry_vk]

Принципиально что? Посчитать? Принципиально. Все точки сразу по местам встанут. В первом приближении местное сопротивление можете посчитать равным нулю. А можете и равным тройнику. И сравнить. Вывод интересен.
Производительность насоса тоже принципиально, что за зверь. Вот например подача растет, а напор падает в то же время.
Отверстие в трубе - сопротивление. От размера отверстия и коэффициент сопротивления будет зависеть. Но еще раз: не в ту сторону копаете.


Сообщение отредактировал Dmitry_vk - 13.3.2017, 10:44

[Falcon555]

Мне не надо считать, абсолютные и даже относительные значения меня не интересуют.
Мне важен сам факт того, что это местное сопротивление, вот и все. А доказать человеку, который в это не верит, я хотел приведя данные коэффициентов и не важно какие они будут.

[Dmitry_vk]

Мне важен сам факт того, что это местное сопротивление, вот и все.

Есть у Идельчика такое сопротивление.
Есть у Френкеля для ответвлений, причем независимо от направления отходящего потока для проходящего потока зависимость одна и та же.

А доказать человеку, который в это не верит, я хотел приведя данные коэффициентов и не важно какие они будут.

Немного не соответствует задекларированному ранее:

Вот я и объяснил почему падает мощность двигателя, из-за наличия сопротивления которое дает дырка в стенке трубы, кое кто с этим не согласен, хотел доказать обратное.

Доказать наличие сопротивления и доказать, что именно это сопротивление является причиной падения мощности - две большие разницы. Нужно четко осознать, в чем спор.
Я не согласен с последним из приведенных мною ваших тезисов с точки зрения именно сопротивления.

[Falcon555]

Немного не соответствует задекларированному ранее:

Доказать наличие сопротивления и доказать, что именно это сопротивление является причиной падения мощности - две большие разницы. Нужно четко осознать, в чем спор.
Я не согласен с последним из приведенных мною ваших тезисов с точки зрения именно сопротивления.

согласен , поэтому потом я и добавил, что спор свелся к теоретическому: дает ли дырка в трубе сопротивление?

Есть у Идельчика такое сопротивление.
Есть у Френкеля для ответвлений, причем независимо от направления отходящего потока для проходящего потока зависимость одна и та же.

Идельчика смотрел, там только тройники нашел, но почему нельзя в полной мере применить тройник я описал выше.
Френкеля сейчас посмотрю, если найду где скачать...

[Dmitry_vk]

Идельчика смотрел

В предметном указателе по слову "Отверстия"

но почему нельзя в полной мере применить тройник я описал выше.

С теми аргументами тоже не согласен, анализ графиков у Френкеля подтверждает. Применительно очень даже можно пользоваться за неимением.

[Falcon555]

Вот спасибо!
 _______________________.PNG ( 135,68 килобайт ) Кол-во скачиваний: 27

[Dmitry_vk]

Пожалуйста.
В качестве доказательства подойдет.
Одно но: это потери через отверстие, а не в основном потоке)

[Falcon555]

Ну при расчете общего сопротивления сети, это сопротивление все равно же надо учитывать?

[Dmitry_vk]

Смотря что вы под таким расчетом понимаете.
Сопротивление по Идельчику учитывается при расчете параметров струи, выходящей через отверстие. При расчете основного потока, идущего мимо отверстия, эти значения брать некорректно.
Можно конечно добавить фиктивные кольца и считать всю систему как единую. Но сопротивление, опять же, по полукольцу отверстия будет корректно принято.