Процессы и аппараты химической технологии. Часть 1. Гидродинамика и гидродинамические процессы. Виноградов С.Н - 57 стр.

UptoLike

58
жимом квадратичного сопротивления, так как независимость коэф-
фициента
тр
λ
от
Re
означает, что потеря напора пропорциональна
скорости во второй степени.
Чтобы лучше уяснить эти особенности сопротивления шерохова-
тых труб, необходимо учесть наличие ламинарного слоя.
Как указывалось выше, при увеличении
Re
толщина ламинарного
слоя
л
δ
уменьшается, поэтому для турбулентного потока при малых
Re
толщина ламинарного слоя больше высоты бугорков шерохова-
тости, последние находятся внутри ламинарного слоя, обтекаются
плавно (безотрывно) и на сопротивление не влияют. По мере увели-
чения
Re
толщина
л
δ уменьшается, бугорки шероховатости начи-
нают выступать за пределы слоя и влиять на сопротивление. При
больших
Re
толщина ламинарного слоя становится весьма малой, а
бугорки шероховатости обтекаются турбулентным потоком с вихре-
образованием за каждым бугорком; этим и объясняется квадратич-
ный закон сопротивления, характерный для данной области.
График И. И. Никурадзе позволяет построить примерную зависи-
мость от
Re
допустимой шероховатости, т. е. такого максимального
значения, при котором шероховатость трубы еще не влияет на ее со-
противление. Для этого следует взять те точки на графике, в которых
кривые для шероховатых труб начинают отклоняться от прямой
В
для гладких труб. Очевидно, что с увеличением
Re
значение допус-
тимой шероховатости уменьшается.
Для практических расчетов по определению сопротивления ре-
альных шероховатых труб можно рекомендовать универсальную
формулу Л. Д. Альтшуля
14
э
тр
64
0,11
Red

λ= +


, (4.5)
где
э
эквивалентная абсолютная шероховатость;
d
диаметр
трубы.
Характерные значения
э
(в мм) для труб из различных материа-
лов приведены ниже.
жимом квадратичного сопротивления, так как независимость коэф-
фициента λ тр от Re означает, что потеря напора пропорциональна
скорости во второй степени.
   Чтобы лучше уяснить эти особенности сопротивления шерохова-
тых труб, необходимо учесть наличие ламинарного слоя.
   Как указывалось выше, при увеличении Re толщина ламинарного
слоя δ л уменьшается, поэтому для турбулентного потока при малых
Re толщина ламинарного слоя больше высоты бугорков шерохова-
тости, последние находятся внутри ламинарного слоя, обтекаются
плавно (безотрывно) и на сопротивление не влияют. По мере увели-
чения Re толщина δ л уменьшается, бугорки шероховатости начи-
нают выступать за пределы слоя и влиять на сопротивление. При
больших Re толщина ламинарного слоя становится весьма малой, а
бугорки шероховатости обтекаются турбулентным потоком с вихре-
образованием за каждым бугорком; этим и объясняется квадратич-
ный закон сопротивления, характерный для данной области.
   График И. И. Никурадзе позволяет построить примерную зависи-
мость от Re допустимой шероховатости, т. е. такого максимального
значения, при котором шероховатость трубы еще не влияет на ее со-
противление. Для этого следует взять те точки на графике, в которых
кривые для шероховатых труб начинают отклоняться от прямой В
для гладких труб. Очевидно, что с увеличением Re значение допус-
тимой шероховатости уменьшается.
   Для практических расчетов по определению сопротивления ре-
альных шероховатых труб можно рекомендовать универсальную
формулу Л. Д. Альтшуля
                                             14
                                    ∆    64 
                         λ тр = 0,11 э +        ,           (4.5)
                                     d Re 
где ∆ э − эквивалентная абсолютная шероховатость; d − диаметр
трубы.
   Характерные значения ∆ э (в мм) для труб из различных материа-
лов приведены ниже.


                                58