Что такое калькулятор местных потерь напора?
Местные потери напора (их также называют локальными потерями или потерями на сопротивлениях) — это энергия, которую теряет жидкость при прохождении через задвижки, отводы, колена, тройники, расширения, сужения и прочую трубопроводную арматуру. В отличие от потерь по длине, вызванных трением о стенки прямого участка трубы, местные потери возникают из-за турбулентности и отрыва потока в местах возмущений. Этот универсальный калькулятор использует классическое соотношение \(h_L = K \cdot v^2/(2g)\) и выдаёт потери напора в метрах столба жидкости.
Как пользоваться калькулятором
Введите коэффициент местного сопротивления \(K\) для вашего элемента и среднюю скорость потока \(v\) в метрах в секунду. Калькулятор умножает \(K\) на скоростной напор \(v^2/(2g)\) и выдаёт потери напора \(h_L\). Типичные значения \(K\): стандартное колено 90° ≈ 0,9; полностью открытая задвижка ≈ 0,2; полностью открытый запорный (вентильный) клапан ≈ 10; острая кромка входа в трубу ≈ 0,5; выход потока в резервуар ≈ 1,0. Чтобы учесть несколько элементов на одном участке с одинаковой скоростью, сложите их значения \(K\).
Разбор формулы
Уравнение $$h_L = K \cdot \frac{v^2}{2g}$$ выражает потери напора как кратную величину скоростного напора. Скоростной напор \(v^2/(2g)\) — это кинетическая энергия потока, представленная в виде эквивалентной высоты столба жидкости. Коэффициент \(K\) масштабирует этот скоростной напор: чем крупнее и сильнее возмущает поток элемент, тем выше его \(K\) и, соответственно, больше потери. В расчётах используется стандартное ускорение свободного падения \(g = 9{,}80665\ \text{м/с}^2\).
Пример расчёта
Для колена 90° с \(K = 0{,}9\) и скоростью 3 м/с: скоростной напор $$= \frac{3^2}{2 \times 9{,}80665} = \frac{9}{19{,}6133} = 0{,}4589\ \text{м}.$$ Потери напора $$= 0{,}9 \times 0{,}4589 = 0{,}413\ \text{м столба жидкости}.$$
Частые вопросы
Что такое K? \(K\) — это безразмерный коэффициент местного сопротивления, который берут из данных производителя арматуры или стандартных справочных таблиц.
В каких единицах получается результат? Результат — это потери напора в метрах столба протекающей жидкости (величина не зависит от плотности).
Как учесть сразу несколько элементов? Если несколько элементов работают при одной и той же скорости, сложите их коэффициенты \(K\) и введите суммарное значение.
