Гидродинамические передачи: а — гидротрансформатор; б — гидромуфта; 1 — рабочее колесо насоса, установленное на ведущем валу; 2 — рабочее колесо гидротурбины, установленное на ведомом валу; 3 — неподвижный направляющий аппарат — реактор. Стрелками показано направление потока рабочей жидкости.
Подобия критерии
). Силу, с которой жидкость действует на каждый элемент поверхности движущегося тела, можно разложить на нормальную и касательную составляющие, т. е. на силу давления и силу трения. Проекция результирующей всех сил давления на направление движения даёт Г. с. давления, а проекция результирующей всех сил трения на направление движения — Г. с. трения. Тела, у которых сопротивление от сил давления мало по сравнению с сопротивлением от сил трения, считаются хорошо обтекаемыми. Г. с. плохо обтекаемых тел определяется почти полностью сопротивлением давления. При движении тел вблизи поверхности воды образуются волны, в результате чего возникает
волновое сопротивление
.
При протекании жидкости по трубам, каналам и т.д. в
гидравлике
различают два вида Г. с.: сопротивление по длине, прямо пропорциональное длине участка потока, и местные сопротивления, связанные с изменением структуры потока на коротком участке при обтекании различных препятствий (в виде клапанов, задвижек и др.), а также при внезапном расширении или сужении потока или при изменении направления его течения. В гидравлических расчётах Г. с. оценивается величиной «потерянного» напора
h
v, представляющего собой ту часть удельной энергии потока, которая необратимо расходуется на работу сил сопротивления.
Значение
h
vпо длине трубы при напорном движении вычисляется по формуле Дарси
где
l— коэффициент сопротивления;
lи
d— длина и диаметр трубы;
v —средняя скорость;
g— ускорение свободного падения. Коэфф.
lопределяется характером течения. При
ламинарном течении
он зависит только от
Рейнольдса числаRe(линейный закон сопротивления), а при турбулентном течении — ещё и от шероховатости стенок трубы. При очень больших
Re(порядка 10 и более) l зависит только от шероховатости (квадратичный закон сопротивления). Местные Г. с. оцениваются общей формулой
h
v= z
v
2/2
g, где
z, — коэффициент местного сопротивления, различный для разных препятствий; зависит от числа
Re.
Числовые значения коэффициента
lи
zраспределяются по формулам, приводимым в справочниках. Определение величины
h
vдля открытых потоков производится также по специальным формулам. Г. с. в открытых потоках и при движении в напорных трубопроводах обусловлены одними и теми же физическим причинами.
Правильное определение величины Г. с. имеет большое значение при проектировании и постройке самых разнообразных сооружений, установок и аппаратов (гидротехнические сооружения, турбинные установки, воздухо- и газоочистительные аппараты, газо-, нефте- и водопроводные магистрали, двигатели, компрессоры, насосы и т.д.).
Лит.:Агроскин И. И., Дмитриев Г. Т. и Пикалов Ф. И., Гидравлика, 4 изд., М. — Л., 1964; Идельчик И. Е., Справочник по гидравлическим сопротивлениям, М. — Л., 1960; Альтшуль А. Д., Гидравлические потери на трение в трубопроводах, М. — Л., 1963.
П. Г. Киселев.
