Загальні положення. При проходженні рідини через фасонні ділянки (трійники, куточки, вентилі, крани, засувки, клапани і т.ін.) відбувається деформація потоку

При проходженні рідини через фасонні ділянки (трійники, куточки, вентилі, крани, засувки, клапани і т.ін.) відбувається деформація потоку. Такі елементи на трубопроводі, проходячи через які потік рідини зазнає різкої деформації або змінює напрямок руху, називають місцевими гідравлічними опорами.

У всіх випадках для зменшення втрат енергії при русі рідини по трубопроводах прагнуть вибрати елементи трубопроводів з найменшими гідравлічними опорами. Проте це не завжди вдається без погіршення функціональних, експлуатаційних або метрологічних якостей гідравлічної установки. Так, наприклад, повністю відкритий пробковий кран не змінює напрямку потоку, створює небезпеку виникнення гідравлічного удару при його різкому перекритті. Тоді як вентиль, забезпечуючи плавність регулювання і перекриття трубопроводу, багато разів змінює напрямок руху рідини, що протікає крізь нього. У цьому сенсі засувка, поєднуючи в собі основні переваги крана і вентиля, має обмеження в розмірах, тому не застосовується на трубопроводах діаметром менше 40 мм. І крім того, засувка не завжди забезпечує повну герметичність перекриття трубопроводу. Нормальне сопло забезпечує плавний, радіальний перехід від внутрішнього діаметра трубопроводу до меншого діаметра звужуючого отвору, а витратомірна діафрагма (шайба) різко зменшує діаметр потоку під кутом 90˚ і має гострі кромки.

Рух рідини через місцеві гідравлічні опори супроводжується втратою натиску. Його величина визначається за формулою Вейсбаха:

, м водн. ст., (5.1)

або в одиницях тиску – втрата тиску, оскільки Н=∆Р/ρg, то:

, Н/м², Па. (5.2)

У цих формулах: ζ – коефіцієнт місцевого гідравлічного опору, що залежить

від типу фасонної частини (величина безрозмірна);

u_ср – середня швидкість руху рідини, м/сек;

ρ – густина рідини, кг/м³.

З формули (5.2):

. (5.3)