ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Движение ньютоновской жидкости в трубе из "Теоретические основы типовых процессов химической технологии" Ламинарный режим. Ламинарный режим движения жидкостей в трубах устойчив при Re 2320. [c.187] Соотношение (П1. 10) известно как уравнение Гагена — Пуа-зейля. [c.188] Уравнение (III. 14) хорошо согласуется с эмпирической формулой (11.96). [c.190] Движение жидкостей в трубах с шероховатыми стенками. Приведенные выше выводы относятся к трубам с гладкими стенками, В практике приходится иметь дело с шероховатыми трубами. Шероховатость характеризуется размерами выступов Д, которые для новых стальных труб составляют до 0,1 мм, а для старых загрязненных труб с отложениями продуктов коррозии доходят до 2 мм. [c.190] При ламинарном режиме движения жидкости (для труб при Re 2320) коэффициент трения практически не зависит от шероховатости поверхности, поскольку относительная шероховатость A/R (R — радиус трубы) при A/R С 1 мало влияет на профиль скоростей. При турбулентном режиме движения влияние шероховатости определяется соотношением размеров выступов Д и толщины вязкого подслоя бв- Если бв Д, то жидкость в вязком подслое обтекает выступы и шероховатость практически не сказывается на значении X. Если же Д л бв или Д бв, то выступы турбулизируют вязкий подслой и необходим дополнительный расход энергии на вихреобразование. Поскольку на начальных участках трубы по ходу потока имеется ламинарный пограничный слой, влияние шероховатости на начальных участках трубы относительно мало и в наибольшей мере сказывается в области развитого турбулентного режима. Согласно (II. 89), толщина вязкого подслоя уменьшается с увеличением значения Re (напряжение на стенке Отст при этом увеличивается). Следовательно, влияние шероховатости возрастает с повышением значения критерия Re. При больших Re влияние шероховатости превалирует над влиянием обычного вязкого трения. В связи с этим при турбулентном режиме движения различают область гладкого трения, в которой X зависит только от Re и не зависит от шероховатости поверхности, область смешанного трения, в пределах которой оказывают влияние оба фактора, т. е. X зависит и от Re и от шероховатости, и область шероховатого трения, или автомодельную, в которой X определяется только шероховатостью и не зависит от Re. [c.190] Таким образом, как это и было указано выше, в области шероховатого трения X не зависит от Re. [c.191] Таким образом, при ламинарном режиме в соответствии с (II. 94) гидравлическое сопротивление прямо пропорционально скорости (Х г0 ), при турбулентном режиме пропорционально величине (А а в автомодельной области (при шероховатом трении)— величине (X не зависит от пу). [c.191] Для расчета гидравлического сопротивления при турбулентном движении жидкости в каналах некруглого сечения вместо фигурирующего в приведенных выше формулах диаметра трубопровода должен подставляться эквивалентный диаметр, определяемый формулой (П. 2). При ламинарном режиме движения используются специальные зависимости, получаемые путем интегрирования уравнения Навье — Стокса. [c.191] Вернуться к основной статье