Гидравлика и гидромашины. Лепешкин А.В - 14 стр.

UptoLike

14
Re Vd
. Кроме того, на значение
Т
при определенных условиях течения
влияет относительная шероховатость внутренней поверхности трубы, равная
отношению средней высоты бугорков шероховатости
к диаметру трубы .
d
Таким образом, в общем случае
Т
d
(R e, )
d
Однако, влияние величин и
Re
на
Т
в различных по степени тур-
булизации потоках разное.
При турбулентном режиме течения различают следующие три области
сопротивления:
- первая область - область гидравлически гладких труб - в ней коэф-
фициент
Т
от шероховатости не зависит, а определяется лишь числом Рей-
нольдса.
В этой области при расчете
Т
может быть использована известная фор-
мула Блазиуса, которая имеет вид
Т
0 316
4
,
Re
(9)
Отсутствие влияния шероховатости на сопротивление в первой области
сопротивления физически объясняется тем, что при турбулентном режиме те-
чения жидкости в трубе у ее стенки имеет место тонкий ламинарный слой, в ко-
тором течение происходит с малой скоростью без перемешивания. В первой
области сопротивления толщина этого слоя больше средней высоты бугорков
шероховатости. Бугорки скрыты внутри ламинарного слоя, обтекание их жид-
костью происходит безотрывно и поэтому шероховатость на сопротивление
влияния не оказывает.
Подставив формулу Блазиуса (9) в формулу Дарси (6) с учетом выраже-
ния для числа Рейнольдса (5), легко показать, что в первой области сопротивле-
ния потеря напора на трение пропорциональна скорости , а, следова-
тельно, и расходу в степени 1,75.
h
тр
V
Q
- вторая область - характеризуется тем, что коэффициент
Т
зависит
одновременно как от числа Рейнольдса , так и от относительной шерохова-
тости
Re
d
.
Наиболее удобной в этом случае формулой, выражающей эту функцио-
нальную зависимость при турбулентном режиме течения, является формула
Альтшуля, имеющая следующий вид:
                                            14
Re Vd  . Кроме того, на значение Т при определенных условиях течения
влияет относительная шероховатость внутренней поверхности трубы, равная
отношению средней высоты бугорков шероховатости  к диаметру трубы d .
     Таким образом, в общем случае
                             Т   (R e,  d )
     Однако, влияние величин    Re и  d на  Т в различных по степени тур-
булизации потоках разное.
     При турбулентном режиме течения различают следующие три области
сопротивления:
     - первая область - область гидравлически гладких труб - в ней коэф-
фициент    Т   от шероховатости не зависит, а определяется лишь числом Рей-
нольдса.
     В этой области при расчете        Т   может быть использована известная фор-
мула Блазиуса, которая имеет вид
                                   0, 3 1 6
                           Т     4                              (9)
                                        Re
     Отсутствие влияния шероховатости на сопротивление в первой области
сопротивления физически объясняется тем, что при турбулентном режиме те-
чения жидкости в трубе у ее стенки имеет место тонкий ламинарный слой, в ко-
тором течение происходит с малой скоростью без перемешивания. В первой
области сопротивления толщина этого слоя больше средней высоты бугорков
шероховатости. Бугорки скрыты внутри ламинарного слоя, обтекание их жид-
костью происходит безотрывно и поэтому шероховатость на сопротивление
влияния не оказывает.
      Подставив формулу Блазиуса (9) в формулу Дарси (6) с учетом выраже-
ния для числа Рейнольдса (5), легко показать, что в первой области сопротивле-
ния потеря напора на трение hт р пропорциональна скорости           V , а, следова-
тельно, и расходу Q в степени 1,75.

     - вторая область - характеризуется тем, что коэффициент            Т зависит
одновременно как от числа Рейнольдса          Re , так и от относительной шерохова-
тости  d .
     Наиболее удобной в этом случае формулой, выражающей эту функцио-
нальную зависимость при турбулентном режиме течения, является формула
Альтшуля, имеющая следующий вид: