Основы гидравлики. Гусев В.П. - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

26
трубки d. На основании многочисленных экспериментов с различными
жидкостями и трубками, при различных скоростях течения в результате
обработки результатов опытов Рейнольдсом было установлено, что
установленные режимы течения проявляются только при определенном
соотношении указанных параметров. Рейнольдсом был сформирован
безразмерный комплекс величин, который впоследствии был назван в честь
его имени – числом (или критерием подобия) Рейнольдса:
𝑅𝑒=
𝑤𝑑𝜌
𝜇
. (1.27)
Для прямых гладких цилиндрических труб экспериментально
установлены следующие границы:
1. 𝑹𝒆≤𝟐𝟑𝟐𝟎 – режим движения ламинарный (устойчивый).
2. 𝑹𝒆≥𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎 – режим движения турбулентный (устойчивый).
3. 𝟐𝟑𝟐𝟎< 𝑅𝑒< 10000 – переходный режим: неустойчивый
ламинарный режим.
Для оценки гидродинамических режимов течения жидкостей по каналам
других сечений отличных от цилиндрических впоследствии было введено
понятие гидравлического радиуса r
г
и эквивалентного диаметра 𝒅
э
.
Гидравлический радиус r
г
определяется следующим отношением:
r
г
=
𝑆
П
, (1.28)
здесь S – площадь затопленного сечения, м
2
; П – суммарный смоченный
периметр, м.
Если применить приведѐнную формулу для цилиндрического сечения, для
которого 𝑆= 𝜋𝑑
2
/4 и П=πd, то получим, что для круглой трубы еѐ
эквивалентный диаметр равен учетверѐнному гидравлическому радиусу:
𝑑
э
=
4𝑆
П
. (1.29)
Для определения же гидродинамического режима движения в уравнении для
расчѐта числа Рейнольдса используют эквивалентный диаметр:
𝑅𝑒=
𝑤𝑑
э
𝜌
𝜇
. (1.30)
По своему физическому смыслу, эквивалентный диаметр есть диаметр
гипотетического сечения круглой формы. Другими словами, для оценки и
характеристики режима течения жидкостей в каналах любой формы,
отличной от круглой, вместо реального канала используют канал круглой
формы с эквивалентным диаметром. Например, для канала квадратной
формы с размерами сторон, равным «а», эквивалентный диаметр составит:
𝑑
э
=
4𝑆
П
=
4а
2
4а
= а. (1.31)

Страницы