Основы гидравлики. Гусев В.П. - 81 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

81
своѐм течении плавно огибает все выступы и последние не оказывают
практического влияния на трение. Турбулентный поток: толщина вязкого
пограничного слоя значительно меньше и выступы выходят своими
вершинами за пределы этого слоя, тем самым повышая силы трения. При
повышении же степени турбулизации происходит т.н. «вырождение»
критерия Рейнольдса, когда главной определяющей становится не скорость
течения, а только величина шероховатостей.
На практике величину шероховатости оценивают при помощи
относительного показателя, который определяется отношением
эквивалентного диаметра канала к среднему значению высоты выступов:
=
(или =
)
, где (или ) – обозначения высоты выступов.
Иногда используется обратная величина. Значения высоты выступов для
различных материалов приводится в справочной литературе (см.
приложение, табл.2) и может составлять от = 0,0015÷0,01 мм (например,
для чистых цельнотянутых медных или стеклянных труб) до = 0,7
9  и более для старых заржавленных стальных и бетонных труб.
В целом опытами определены три зоны (или области), так называемого,
гидравлического трения:
1. Зона (область) гладкого трения. В этой зоне коэффициент трения
определяется только значением числа Рейнольдса и не зависит от
величины относительной шероховатости. Эта область сохраняется
в пределах числа Рейнольдса от 2300 до 10
.
2. Зона (область) смешанного трения. В этой зоне коэффициент
трения определяется не только значением числа Рейнольдса, но и
зависит от величины относительной шероховатости. Эта область
cохраняется в пределах числа Рейнольдса 10
<Re<560
.
3. Автомодельная область. В этой зоне коэффициент трения
определяется только величиной относительной шероховатости и
не зависит от числа Рейнольдса. Эта область в гидродинамике
получила название квадратичной области, т.к. в ней

2
.
Автомодельная область возникает при Re>560
.
Путѐм обобщения всех экспериментальных данных для всей
турбулентной области получено единое уравнение для расчѐта коэффициента
трения:
1
= 2 lg
0,27+
6,81
Re
0,9
. (5.41)
Для автомодельной области вторым слагаемым в уравнении 5.41 можно
пренебречь и тогда уравнение приобретѐт следующий вид:
1
= 2 lg
3,7
. (5.42)
Для области гладкого трения можно получить аналогичное уравнение,
исключив из уравнения 5,41 первое слагаемое:
1
= 1,8 lgRe 1,5. (5.43)

Страницы