Гидравлика. Крамаренко В.В - 85 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

относительная шероховатость, представляющая собой отношение
абсолютного размера высоты выступа шероховатости к какому-либо
характерному поперечному размеру живого сечения (радиусу трубы,
гидравлическому радиусу, глубине потока) –
∆
/r
о
,
∆
/R,
∆
/h. Иногда
используется обратная величина относительной шероховатости,
называемая относительной гладкостью, – r
о
/
∆
, R/
∆
, h/
∆
[3, 4, 10].
7.2.3. Экспериментальные исследования коэффициента Дарси
при турбулентном движении жидкости и основные формулы для
его определения
Экспериментальное изучение зависимости коэффициента Дарси λ
от влияющих на него факторов представляет большой интерес. Важные
исследования в этой области были проведены Никурадзе в шероховатых
трубах и А.П. Зегжда в прямоугольных лотках (открытые потоки).
Стенки труб и лотков имели специально созданную равномерную
шероховатость. Для создания этой шероховатости сначала отсеивался
песок определенной величины, который затем равномерно наносился на
стенки водопроводных труб, предварительно покрытые слоем лака,
которым песок приклеивался к стенкам. Размеры зерен песка
принимались за величину шероховатости Δ. В результате были
получены различные значения относительной шероховатости Δ/r
0
для
труб и Δ/R для лотков (или относительной гладкости r
0
/Δ и R/Δ), как
показано на рис. 7.2. В опытах определялись потери напора, измерялся
расход, вычислялись средние скорости и коэффициенты λ.
Результаты опытов Никурадзе показаны на рис. 7.2. По оси абсцисс
отложены значения – lg Re и по оси ординат – lg (100 λ). Представление
опытных данных в таких координатах позволяет получать по углу
наклона прямых (в частности, I и II) показатель степени в зависимости λ
oт Re. Таким образом, исследования, выполненные Никурадзе,
достаточно наглядно свидетельствуют о наличии следующих зон
(областей) сопротивления при напорном движении в трубах:
I зона – ламинарный режим движения – прямая I на рис.7.2,
λ
лам
=f(Re). Все опытные точки, полученные И. Никурадзе, независимо oт
шероховатости стенок труб располагаются на прямой, дающей значения
λ = 64/Re, т. е. соответствуют ламинарному режиму движения
Re<Re
кр.н.
=2000.
2 зона – весьма небольшой диапазон чисел между I и II прямыми
(рис. 7.2) при Re
кр.н.
<Re <Re
кр.в.
, т.е. от ~2300 до ~3000–4000. Зона
является переходом от ламинарного режима к турбулентному,
коэффициент λ резко возрастает с увеличением Re, но также не зависит
85

Страницы