Математическое моделирование течений вязкой жидкости вблизи твердых поверхностей. Загузов И.С - 64 стр.

UptoLike

Составители: 

64
практических расчетах не учитывается. Можно считать, что логарифмический
профиль скоростей является универсальным
, пригодным для широкого диапазона
чисел Re.
Вычислим далее так же, как и для ламинарного движения, максимальную
υ
max
и среднюю
υ
скорости и расход жидкости при логарифмическом законе
распределения скоростей. Очевидно, максимальная скорость
υ
max
будет на оси
трубы, т.е. при y=R. Подставив это значение в формулу для (2.33), получим:
υ
υ
υ
ν
max
*
*
lg
R
+ 5.5=⋅575.
.
Вычитая из этой формулы значение
υ
υ
υ
ν
x
*
*
lg
y
+ 5.5=⋅575., получим так называемый
дефект скорости
:
υυ
υ
max x
*
lg
y
R
=− 575.
или
υ
υ
υ
υ
υ
υ
υ
υ
υ
υ
x
*
max
*
max
*
max
*
max
*
lg
y
R
ln
y
R
ln
y
R
ln
y
R
=+=+ =+=+575
575
2303
25
1
.
.
.
.
æ
.
Здесь
æ=0.4 по Никурадзе. Тогда
υυ
υ
max x
*
lg
y
R
=−
1
æ
.
Величина средней скорости
υ
может быть определена как отношение
объемного расхода Q к площади поперечного сечения трубы, т.е.
υυπ
π
υυ== = =
∫∫
Q
() ()
ππ πRR
R-y dy
R
R-y dy -
y
R
y
R
22
x
R
2
xx
1R
1
2
2
21
000
.
Подставив под интеграл величину скорости по формуле
υυ
υ
xmax
*
lg
y
R
=+
æ
и разделив обе части выражения для
υ
на
υ
*
, получим:
υ
υ
υ
υ
υ
υ
** *
æ
.=+
=−
max max
ln
y
R
y
R
d
y
R
2
1375
0
1
.
Таким образом, получим зависимость:
υυ
υ
max
= 375
..