В случае, если вход жидкости в трубу происходит из трубы большего сечения, имеют место условия течения жидкости с внезапным сужением трубопровода (рис. 19).
Рис. 19. Расчетная схема внезапного сужения трубопровода
Величина потерь напора для этого случая с внезапным сужением может быть выражена общим уравнением
где и – скорость жидкости в трубе меньшего диаметра.
Коэффициент сопротивления ζ для этого случая зависит от отношения диаметров d2 и d1 труб малого и большого сечений (влиянием числа Re пренебрегаем).
Для практических расчетов можно пользоваться данными, проведенными ниже:
….. | 4 | 3,5 | 3 | 2,5 | 2,0 | 1,5 | 1,25 | 1,1 | 1,0 |
ζ…….. | 0,45 | 0,43 | 0,42 | 0,4 | 0,37 | 0,28 | 0,19 | 0,1 | 0 |
В общем случае коэффициент сопротивления при внезапном сужении трубопровода рассчитывается по выражению (в расчетах принимается скорость жидкости в трубе малого сечения)
где F и f – площадь сечений трубопровода соответственно до сужения и в месте сужения.
Для уменьшения вихреобразований и связанных с ним потерь напора, имеющих место при внезапных сужениях, переходную кромку закругляют или выполняют на ней фаску. Максимальный эффект достигается при постепенном (коническом) сужении с плавным сопряжением конического и цилиндрического участков. Для этого может быть рекомендован конус с углом α = 40 ÷ 600. Величина коэффициента ζ в этом случае может быть взята равной 0,1 – 0,15.