ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механизм движения и распределения скоростей при ламинарном и турбулентном движениях. Влияние шероховатости стенок из "Гидравлика насосы и компрессоры" Будем рассматривать течение жидкости при постоянной температуре (изотермический поток). При постоянной температуре вязкость жидкости также будет постоянной. Напряжение внутреннего трения X в формуле (8) будет зависеть только от градиента скорости Аы. [c.44] Формула (46) выражает параболический закон распределения скоростей при ламинарном течении в цилиндрической трубе. [c.45] Из формулы (47) следует, что при ламинарном течении потеря напора пропорциональна длине трубы, средней скорости жидкости, коэффициенту динамической вязкости и обратно пропорциональна плотности, ускорению земного притяжения и квадрату диаметра трубы. [c.45] Сравнивая формулы (41) и (47), можно заметить внешнее расхождение между ними, так как в первой потеря напора пропорциональна квадрату линейной скорости. [c.45] Из формулы (48) следует, что коэффициент гидравлического сопротивления обратно пропорционален средней линейной скорости жидкости. [c.45] Из формулы (48) также следует, что коэффициент гидравлического сопротивления в случае ламинарного течения обратно пропорционален числовому значению параметра Рейнольдса и не зависит от шероховатости стенок трубопровода. [c.46] При турбулентном течении распределение скоростей и потери напора зависят от диаметра труб, скорости течения, вязкости жидкости и шероховатости стенок труб. Шероховатость внутренней поверхности труб определяется высотой выступов шероховатости, их формой, густотой и характером их размещения на поверхности. [c.46] В зависимости от числа Рейнольдса коэффициент гидравлического сопротивления имеет различные выражения. [c.46] Первые систематические исследования коэффициента гидравлического сопротивления были проведены Никурадзе. Результаты опытов представлены на рис. 19. По вертикальной оси отложены значения Я, а по горизонтальной — значения чисел Рейнольдса. Исследования трубопроводов с естественной шероховатостью проводились также в институтах Водгео, ВТИ и др. [c.46] При ламинарном режиме течения до числа Рейнольдса, равного 2320, все опытные точки ложатся на прямзпю линию I независимо от шероховатости стенок труб. [c.46] При турбулентном режиме при числах Рейнольдса больше 4000 опытные точки совпадают с линией III и затем при некоторых числах Рейнольдса в зависимости от величины шероховатости отклоняются от нее. Чем меньше шероховатость, тем при больших Не начинается отклонение. Шероховатость на графике выражена в относительных единицах (отношение радиуса трубы к среднему значению выступов). [c.46] В зоне III коэффициент гидравлического сопротивления не зависит от шероховатости, а является функцией числа Рейнольдса. Эта область называется зоной гидравлически гладких труб. [c.46] В некоторой области значений Ке коэффициент гидравлического сопротивления зависит как от чисел Рейнольдса, так и от шероховатости. Это переходная область IV (область смешанного трения). [c.46] больших числах Рейнольдса коэффициент Я, не зависит от числа Рейнольдса и определяется только величиной шероховатости. Эта область V носит название области вполне шероховатых труб. [c.47] Между областями ламинарного (зона I) и турбулентного (зона III) течений (зона гладких труб) имеет место критическая область II перехода ламинарного режима в турбулентный. [c.47] Эквивалентная шероховатость — это такая равномерная шероховатость с средней высотой выступов к, которая создает сопротивление, равное действительному сопротивлению в трубопроводе (табл. 2). [c.48] В области больших чисел Рейнольдса в формуле распределения скоростей (54) можно принимать следуюш ие значения га = 2, т = = 1/7 и 0 = 8/71Р. [c.49] Движение жидкости за начальными участками 1 л происходит без изменения профиля скоростей. [c.49] Вернуться к основной статье