Математическое моделирование течений вязкой жидкости вблизи твердых поверхностей. Загузов И.С - 67 стр.

UptoLike

Составители: 

67
Блазиус предложил степенной закон сопротивления в виде:
λ=
a
Re
m
,
где
λ - коэффициент сопротивления; а = 0.3164; m = 0.25 ( при Re
кр
< Re <
5.10
4
).
Более поздние опыты показали, что численные значения в законе
сопротивления зависят от числа Re. Чтобы в этом убедиться, рассмотрим связь
динамической скорости
υ
*
с коэффициентом сопротивления λ. При равномерном
установившемся движении жидкости в трубе перепад
Δр полностью определяется
величиной
τ
w
напряжения трения на стенке, так что безотносительно к характеру
движения жидкости в трубе (ламинарному или турбулентному) можно написать
следующее равенство:
ΔP
D
4
D
2
w
⋅=
π
τπl , (2.36)
означающее, что движущийся перепад уравновешивается сопротивлением трения.
С другой стороны:
ΔP
D
=⋅λρ
υ
l
2
2
. (2.37)
В этих формулах
ΔP - перепад давления на участке трубы длиной l; D - диаметр
трубы;
υ - средняя скорость.
Подставив
ΔP из формулы (2.37) в формулу (2.36), получим:
τπ λ ρ
υ
w
2
DP
D
44
D⋅= = llΔ
ππ
2
2
;
Откуда величина напряжения на стенке
τ
w
равна:
τ
w
4
D
P=
2
R
P=
11
ll
ΔΔ
или
τλρ
υ
w
=
2
8
.
Из последней формулы следует, что
τ
υ
λ
υ
w
ρ
==
*
,
22
8
тогда
υ
υ
λ
υ
υ
λ
*
*
;==
22
22
.