Гидравлика. Крамаренко В.В - 84 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

пределы турбулентного ядра, поток обтекает выступы с отрывом,
сопровождающимся интенсивным перемешиванием частиц. В этом
случае потери напора зависят от шероховатости и такие трубы (или
русла) называются гидравлически шероховатыми.
В третьем случае, являющемся промежуточным между двумя выше
указанными (рис. 7.1, б) абсолютная высота выступов шероховатости
примерно равна толщине ламинарной пленки. В этом случае трубы
относятся к переходной области сопротивления.
Толщина ламинарной пленки определяется по формуле:
δ
в
≈30d/(Re
λ
). (7.13)
Разделение стенки (трубы, русла) на гидравлически гладкие и
шероховатые является условным, поскольку, как следует из формулы,
толщина ламинарной пленки обратно пропорциональна числу
Рейнольдса (или средней скорости). При движении жидкости вдоль
одной и той же поверхности с неизменной высотой выступа
шероховатости, в зависимости от средней скорости (числа Рейнольдса)
толщина ламинарной пленки может изменяться. При увеличении числа
Рейнольдса толщина ламинарной пленки уменьшается и стенка, бывшая
гидравлически гладкой, сможет стать шероховатой, так как высота
выступов шероховатости окажется больше толщины ламинарной
пленки и шероховатость станет влиять на характер движения и,
следовательно, на потери напора.
Таким образом, зная высоту выступа шероховатости и определив
толщину ламинарной пленки, можно, сравнив эти величины,
определить, гидравлически гладкой или гидравлически шероховатой
будет стенка, ограничивающая поток в трубе (в этом разделе мы
рассматриваем только турбулентное движение в трубах).
Следует отметить, что для характеристики влияния шероховатости
на величину потерь удельной энергии (напора) недостаточно данных
только об абсолютных размерах выступов шероховатости. Понятно, что
выступы одной и той же абсолютной величины будут по-разному
влиять на движение жидкости и, следовательно, на гидравлические
сопротивления в зависимости от отношения высоты выступа
шероховатости к характерным размерам живого сечения потока.
Действительно, влияние выступов с одинаковой высотой
∆
будет
больше в потоках с меньшими размерами поперечного сечения, чем в
потоках с большими размерами. В связи с этим при рассмотрении
гидравлических сопротивлений вводится безразмерная величина –
84

Страницы