Экспериментальное изучение коэффициента Дарси

Экспериментальное изучение коэффициента Дарси

Экспериментальное изучение коэффициента Дарси. Значительные экспериментальные исследования зависимости коэффициента Дарси R от числа Кэ и относительной шероховатости были проведены Никурадзе для грубых труб и Зегрзд для прямоугольных грубых лотков (открытый поток).Стенки труб и лотков имели специально созданное ровное зерно roughness. To чтобы создать эту шероховатость, песок определенного размера сначала просеивали через градуированное отверстие, а затем песок равномерно наносили на предварительно покрытую стену слоем лака, чтобы приклеить его к стене.

Во время производства опытов жидкость насосом подаётся в напорный резервуар (в котором благодаря наличию сливной линии поддерживается постоянный уровень) и оттуда поступает в трубопровод. Людмила Фирмаль

• Размер частиц песка был принят за размер выступа шероховатости D. As в результате значения относительной шероховатости стенок получаются различными трубами и лотками. D / r0 или A / y для труб, D / K для лотков, C / D, как показано на рис. 8.8 и 8.9.In в ходе эксперимента измеряли потери давления и расход, а также рассчитывали средний расход и коэффициент Y. 8.8, эксперимент zegzd-рисунок 8.9.Горизонтальная ось показывает значение 1§Pe, а вертикальная ось показывает 1e (100H).При представлении экспериментальных данных в таких координатах, из наклона прямой (особенно I и II) можно получить показатель степени зависимости H от K.

Все экспериментальные точки, полученные Никурадзе, находятся на прямой до 1 ^ Ke = 3,35 (Ke <2300, ламинарный кинетический режим), независимо от шероховатости стенки трубы. Это означает, что при ламинарном движении шероховатость трубы не зависит. При Ke = 2300-3000(1 ^ Ke = 3,35 −3,5) происходит переход от ламинарной области движения, 164, к турбулентности. В эксперименте Никурадзе в диапазоне 2300SCeC4000 коэффициент I, как и прежде, не зависит от шероховатости. В турбулентном движении KE > 4000 характеристики экспериментальной кривой зависят от величины c / D. Шероховатость(е?/ D = 30)экспериментальная кривая будет продолжать подниматься первой и будет горизонтальной в точке Ke-3-104.

• При низкой относительной шероховатости поведение кривой отличается. Сначала, независимо от относительной шероховатости, экспериментальная точка находится на линии II. затем, при достижении Ke b 20 th / D, эти точки 8.8 на графике диаграммы отходят от линии II и образуют углубление, Ke&500с?/ Д поворачивается к горизонтальной линии. 165. При определенном значении Ke, чем больше относительная шероховатость, коэффициент A не зависит от числа Ke. Заметим, что для турбулентного режима движения при одном и том же значении Ke коэффициент A увеличивается, а относительная шероховатость увеличивается.

Поэтому проведенное Никурадзе исследование наглядно демонстрирует наличие различных резистивных зон при движении давления по трубе. 1-Я область-область движения ламинарного потока Alam = /(Ke), прямая линия/рисунок 8.8, то есть Ada.^ / ЧКе-1)’; 2-Я область-переход от ламинарных режимов к турбулентным, небольшой диапазон чисел Рейнольдса от 2300 до 3000-4000. 3-й регион-турбулентный режим, гладкая труба с гидравликой, Aghl ^ DKe-0 ′ 25), рис II линия II 8.8; 4-й-режим турбулентности (переходная область между областью гидравлически гладкой трубы и 2-й областью), APer = /: (Ke, D / r0) рисунок 8.8 между линиями II и III; 。 5-Я область-режим турбулентности.

Предварительно следует найти потерю напора в этом же трубопроводе, при той же самой скорости движения жидкости, но без местного сопротивления. Людмила Фирмаль

• Область сопротивления, AKv = DD / / o), Akv ^ / ЧКе), правая сторона линии III на рис. 8.8 (т. е. число ке больше, чем ке). Название «область вторичного сопротивления» указывает на то, что коэффициент A в этой области не зависит от числа Ke, и поэтому потери давления по длине по (7.18) зависят от мощности 2 среднего velocity. In в этом случае они также говорят, что существует самоподобие по отношению к числу Рейнольдса, то есть существует независимость от A Ke (правая сторона строки III На рисунке 8.8). Эксперимент с лотком, выполненный Зегзджей (рис. 8.9), показал, что в открытом потоке имеется такая же площадь сопротивления, как и у трубы. Остается та же закономерность, что и в эксперименте Никурадзе.

Смотрите также:

Курсовая работа по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Связь между местной, средней и максимальной скоростями в трубах.
2. Гидравлически гладкие и шероховатые трубы (русла). Толщина вязкого подслоя.
3. Распределение осредненных скоростей и коэффициенты Дарси в гидравлически гладких трубах.
4. Распределение осредненных скоростей и коэффициент Дарси в гидравлически шероховатых трубах. Переходная область.