Потери давления и коэффициенты фильтрации в трубопроводах с сетками

Многообразие сеток и решеток, встречающихся в разных сферах практической деятельности, требует их детального исследования. Наличие этих устройств приводит к дополнительным сопротивлениям и потерям энергии при их обтекании. В работе рассмотрены плоские пластиковые перфорированные сетки разной степени проницаемости на выходе из трубопровода. Экспериментально определены коэффициенты сопротивления сеток. Влияние сеток на общие потери напора устанавливалось через нахождение коэффициентов сопротивления объемным способом: при фиксированных напорах определялся расход на выходе из горизонтального трубопровода постоянного сечения, в конце которого устанавливались исследуемые сетки. Для уточнения полученных значений наряду с опытами по определению расходов использовался способ измерения с помощью пьезометров: по длине проточной части устанавливались пьезометры и значения коэффициентов сопротивления устанавливались исходя из перепада давления. Показана тождественность двух способов определения коэффициентов сопротивления – по расходу и по перепаду давления на сетках. Установлено влияние сеток на пропускную способность напорного трубопровода: замена проточной части не влияет на численные значения коэффициентов сопротивления сеток. Получена зависимость относительного расхода в трубе от поверхностной пористости сеток, эта зависимость дает качественную оценку снижения пропускной способности трубы при установке сеток. Опытные данные для построения этой зависимости согласуются с расчетами по аппроксимирующей зависимости, установленной ранее. Предложен переход от коэффициентов сопротивления к коэффициентам фильтрации и проницаемости трубопровода с сетками, так как последние являются более удобными в практических расчетах характеристиками. Приводятся графики зависимости коэффициентов проницаемости, отнесенных к площади сечения трубы, и коэффициентов фильтрации от поверхностной пористости сеток. Предложенные зависимости являются линейными функциями от поверхностной пористости.