Гидравлика. Минаев А.Н - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГЛТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

17
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
ИЗУЧЕНИЕ ХАРАКТЕРА ЗАВИСИМОСТИ КОЭФФИЦИЕНТА
ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТРЕНИЯ
λ
λλ
λ
ОТ ЧИСЛА РЕЙНОЛЬДСА И
ШЕРОХОВАТОСТИ ТРУБЫ
Цель работы
Потери на пора по длине
h
l
для потоков жидкостей в трубах опреде-
ляются по общей формуле
g
V
d
l
h
l
2
2
λ= , (3.1)
где l и d – длина и диаметр трубы;
V – средняя скорость потока;
λ – коэффициент гидравлического трения.
Для ламинарных потоков коэффициент λ зависит только от числа
Рейнольдса, и эта зависимость имеет вид
Re
64
=λ . (3.2)
Опыты показали, что этой формулой можно пользоваться при Re
< 2000. В диапазоне чисел от Re = 2000 до Re 3000 происходит перестройка
потока от ламинарного в турбулентный. На характер зависимости λ от Re
здесь оказывают влияние трудно учитываемые факторы, и практически не-
возможно выразить ее какой-либо формулой.
Начиная с Re = 3000, на коэффициент λ может оказывать влияние и
шероховатость внутренней поверхности трубы. Однако это влияние не во
всех случаях начинается с Re = 3000. Структура турбулентного потока та-
кова, что вблизи стенок, местные осредненные скорости малы, сохраняется
ламинарный характер движения частиц жидкости, толщина этого лами-
нарного слоя δ
л
тем меньше, чем больше число Re. Поэтому, если шерохо-
ватость трубы мала, то бугорки шероховатости оказываются в ламинарном
слое до весьма значительных чисел Re и не влияют на λ. Влияние шерохо-
ватости начинается с того значения числа Re =Re
*
, при котором толщина
ламинарного слоя снижается до величины порядка высоты наибольших
бугорков шероховатости. При Re > Re
*
часть наиболее высоких бугорков
обтекается с отрывом потока. В этих местах возникает дополнительное
вихревое движение жидкости и, следовательно, появляется дополнитель-
ное преобразование механической энергии потока в тепло. В формуле (3.1)
это отражается увеличением коэффициента λ.

Страницы