ДВИЖЕНИЕ ГАЗОВ В КАНАЛАХ

Отметим, что в дымоходах и боровах газы движутся турбулентно, так как значение Re в них изменяется обычно в пределах 10000 - 100000. Более точно коэффициент трения может быть определен по формулам (10-6) - (10-8); ω и ω0 - фактическая скорость газов, м/сек, и скорость, приведенная к нормальным условиям (0°С и 760 мм рт. ст.); ρ и ρ0 - плотности газов - фактическая, кг/м3, и приведенная к нормальным условиям; t - средняя температура газов на рассчитываемом участке, °С; α = 1/273 - коэффициент объемного расширения газов; L и d - длина и гидравлический диаметр газохода, м. Для канала произвольной формы гидравлический диаметр:

где f - сечение канала, м2; U - его периметр, м.

Потери давления на местные сопротивления:

где коэффициенты сопротивлений ξ, не зависящие от критерия Re, берутся по таблицам.

Для примера применим уравнение Бернулли для определения разрежения, создаваемого дымовой трубой (рис. 2-7). Принимая для сечения А-А z1 = 0 и для сечения Б-Б z2 = H, получаем (для средней температуры газов в трубе):

Кроме того:

где p0 - давление атмосферы на уровне сечения А-А, н/м2; ρв - плотность воздуха, кг/м3. Тогда:

Величина Δp представляет собой превышение давления атмосферы на уровне АА над давлением газов в трубе, называемое разрежением, или тягой. Из уравнения (2-25) видно, что величина тяги зависит от высоты дымовой трубы и разности плотности воздуха и дымовых газов, в свою очередь определяемых температурами окружающего воздуха и уходящих дымовых газов. Расчет ведут обычно на худший вариант, т. е. на работу в летнее время года. Обычно скорость дымовых газов при выходе трубы, приведенную к 0°С и 760 мм рт. ст., принимают в пределах ω0 = 2,5 ÷ 4 м/сек.

С помощью уравнения Бернулли можно также решить задачу о количестве дымовых газов, выбивающихся из печи через отверстия в печи площадью f, м2. Опустив решение этой практически важной задачи, приведем конечную формулу для определения количества газов, выбивающихся через отверстие:

где Δp - превышение давления газов над давлением атмосферы на уровне отверстия, н/м2; μ - коэффициент расхода (для тонких стен μ = 0,62, для толстых - 0,82).



Рис. 2-7. Схема дымовой трубы

Рис. 2-7. Схема дымовой трубы