Основы гидравлики. Гусев В.П. - 80 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

80
физических моделях течения ньютоновских жидкостей в прямых гладких
цилиндрических каналах (трубах), при значении числа Рейнольдса
4000 <Re<100 000 было получено ранее приведѐнное уравнение (4.21):
= 0,158
0,25
. (5.37)
После некоторых преобразований это уравнение можно представить в
несколько другой форме:


=
0,316

4
2
2
(5.38) или

=
0,316

4
2
2
. (5.39)
В соответствии с практическими данными (ур-я 5.38 и 5.39)
коэффициент трения для турбулентных потоков будет равен:
= 0,316
0,25
. (5.40)
Это уравнение (5.40) широко известно в гидродинамике как уравнение
Блазиуса.
Для каналов некруглого сечения при проведении расчѐтов вместо
диаметра трубы используют эквивалентный диаметр d
э
.
Следует помнить, что все вышеприведѐнные рассуждения и выводы
касались только изотермического потока. При неизотермических течениях,
когда в процессе течения происходит нагревание или охлаждение жидкости
при теплообмене со стенкой канала, в практике инженерных расчѐтов в
правую часть уравнений 5.38 и 5.39 вводят поправочные коэффициенты,
которые учитывают изменение вязкости пограничного со стенкой слоя
жидкости. Однако, для более точных расчѐтов, необходимо учитывать
влияние температуры не только на вязкость пограничного слоя, но и еѐ
влияние на плотность и вязкость всего потока в целом, т.к. от величины
указанных параметров в конечном итоге зависит и структура всего потока.
Кроме того, часто при перемещении упругих жидкостей (газов и паров)
обязательным является учѐт не только изменения температуры, но и
изменения давления, т.к. при транспортировании существенная часть
абсолютного давления затрачивается на преодоление сил трения.
На практике обычно жидкости двигаются по трубам со стенками,
которые по поверхности имеют различной природы неровности, или
шероховатости. Эти шероховатости характеризуются средней величиной
выступов. Природа шероховатостей может быть самой различной: это
материал изготовления каналов, способ изготовления, условия эксплуатации
и т.д. Так, например, в процессе эксплуатации трубопроводов возможно не
только отложение различных загрязнений, но и протекание процессов
коррозии (химической и электрохимической) и эррозии. Наличие
шероховатостей может в существенной мере ухудшить всю гидравлическую
обстановку, повышая затраты энергии на преодоление сил трения.
Опытами установлено, что влияние шероховатости на трение различно
при различных гидродинамических режимах течения. Например,
ламинарный поток: толщина вязкого пограничного слоя относительно велика
и выступы шероховатостей не выходят за пределы этого слоя. Жидкость при

Страницы