Гидравлика. Евдокимов Л.И. - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГЛТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

45
нии закона распределения местных скоростей по сечению, так и связанного с
ним закона сопротивления (вида расчетных формул для потери напора).
Рассмотрим сначала вопрос о распределении местных скоростей.
Предварительно уточним само понятие местной скорости. Мгновенное зна-
чение скорости в данной точке турбулентного потока имеет три составляю-
щих: u
x
, u
y
, u
z
(ось х совпадает с осью потока). Осреднённые за конечный
промежуток времени значения пульсаций скорости u
y
и u
z
равны нулю, по-
скольку в поперечном направлении переносное движение жидкости отсутст-
вует. Напротив, осреднённая по времени составляющая u
x
не равна нулю.
Она как раз и представляет местную скорость в данной точке сечения. В
дальнейшем будем ее обозначать как и при ламинарном режиме u.
На закон распределения местных скоростей по сечению турбулентного
потока существенное влияние оказывают поперечные пульсационные пере-
мещения частиц жидкости. Частицы жидкости с большей местной скоростью
перемещаются в зону меньших местных скоростей, тем самым увеличивают
местную скорость на периферии потока. И наоборот, частицы из зоны малых
скоростей, попадая в зону больших местных скоростей, тормозят поток в
центре трубы. Происходит заметное выравнивание местных скоростей по се-
чению потока. В результате, эпюра местных скоростей при турбулентном
движении резко отличается от эпюры при ламинарном (рис. 32).
С распределением местных скоростей по сечению связана величина
поправочного коэффициента Кориолиса
α
в уравнении Бернулли. Мы уже
знаем, что у ламинарных потоков
α
= 2. Что касается турбулентных потоков,
то диапазон возможных значений коэффициента
α
имеет следующие грани-
цы:
1 <
α
< 1.12
Большее значение соответствуют числу Re = 3000
.
В практике гидравличе-
ских расчетов чаще всего приходится иметь дело с турбулентными потоками,
у которых число Рейнольдса значительно превышает 3000. Поэтому при
практических расчетах потерь напора при турбулентном режиме принимают
α
= 1.
Рис. 32.
Эпюры местных скоростей в сечении трубы

Страницы