Турбулентное течение в шероховатых и некруглых трубах

Турбулентное течение в шероховатых и некруглых трубах

Турбулентное течение в шероховатых и некруглых трубах. Для гидравлически гладких труб коэффициент потерь на трение полностью определяется числом Ke, а для шероховатых труб A *зависит от шероховатости внутренней поверхности трубы. Для атомов важен не абсолютный размер шероховатости конкреции D, а отношение этого размера к радиусу (или диаметру) трубы, так называемая относительная шероховатость D//.Такая же абсолютная шероховатость может вообще не влиять на сопротивление трубы большого диаметра, что может значительно увеличить сопротивление трубы малого диаметра pipe. In кроме того, характер шероховатости влияет на сопротивление.

Шероховатость получалась путем склеивания песчинок определенного размера, полученных просеиванием песка через специальное сито. Людмила Фирмаль

• Простейший случай когда масса всей шероховатости имеет ту же форму, что и одинаковый размер D, то есть так называемую равномерно распределенную зернистую шероховатость. Итак, в этом случае коэффициент X зависит как от< * T Ko, так и от отношения D / /(или A / r0). Ам = /(Ке, Д / с/). Характер влияния этих 2 параметров на сопротивление трубы I. I. хорошо видно из графика, который является результатом экспериментов Никурадзе. У И. И. Никурадзе много труб / Д 1 1 \ Площадь относительной шероховатости^ =и число Ke (Ke-500-106), результаты этих испытаний показаны на рисунке. 1.61, кривая зависимости ke (1000A) строится против набора значений D / r0. Шероховатость создается внутренне на внутренней поверхности.

Таким образом, была получена зернистая шероховатость равного распределения. Испытания проводились в широком диапазоне Наклонные прямые A и B соответствуют закону сопротивления гладких труб, то есть формулам (1.100) и (1.101). Умножьте логарифм на 1000 и затем получите уравнение линии §(10 (LC)= 1?) 64 0c0-1e Pe; ] 2(10 (РМ)] Е1 -*] ЕДК. Пунктирная линия показывает кривые труб с различной относительной шероховатостью A / r0. Из рассмотрения этого графика можно сделать следующие основные выводы. 1.In ламинарный поток, шероховатость влияет на сопротивление. Кривая пунктирной линии, соответствующая различной шероховатости, фактически совпадает с линией А. 2.

• Критическое число у него практически не зависит от шероховатости. Пунктирная кривая выходит за линию а примерно на том же Kekr. 3.Если он и D / r0 малы, хотя и в области турбулентности, то шероховатость влияет на сопротивление ne. Пунктирные линии в некоторых областях совпадают с линиями B. Однако по мере увеличения Ke этот эффект начинает сказываться, и кривые грубой трубы начинают отклоняться от прямой линии, соответствующей закону сопротивления гладкой трубы. 4. Если Ke большое и относительная шероховатость большая, коэффициенты становятся независимыми от Be и остаются постоянными для данной относительной шероховатости.

Итак, для каждой из кривых, соответствующих турбулентным грубым трубам, можно отметить следующие 3 диапазона значений Be и A / r0: Первая область-это область, где Ho и D / r0 малы. Где коэффициент Rm не зависит от шероховатости и определяется только числом He. Эго представляет собой гидравлически гладкую область трубы. И. И. в опытах Никурадзе, НС производятся на максимальное значение шероховатости. Во 2-й области коэффициент Х7 зависит одновременно от 2-х параметров-числа He и относительной шероховатости. 3-Я область-это область, где Hc и A / r0 большие, а коэффициент Xm ko зависит от He, но определяется только относительной шероховатостью. область uta называется самоподобной областью или режимом сопротивления 2-го порядка, из-за независимости коэффициента C.

Это соответствует этим участкам пунктирной кривой, и после определенного подъема они параллельны оси абсцисс. Людмила Фирмаль

• От не означает, что потеря давления пропорциональна скорости. форлтулу (1.59)]. Чтобы лучше понять эти особенности сопротивления грубых труб, необходимо рассмотреть наличие ламинарного слона (см. раздел 1.28). Как уже отмечалось выше, с увеличением Хо, толщина слоя слоя В1 уменьшается. Так, в случае турбулентности с небольшим он, толщина ламинарного слоя больше высоты грубого выступ, последние находятся внутри ламинарного слоя, плавно (без разделения) потоков и не влияет на сопротивление. С увеличением Hc толщина блока уменьшается, грубые конкреции начинают выступать за пределы слоя, что влияет на resistance.

In в случае большого He толщина ламинарного слоя становится очень малой, и грубые конкреции окружены турбулентными потоками с вихрями позади каждого конкреции. Это объясняет второй закон сопротивления, характерный для этой области. Таблица I, I. In Никурадзе можно практически положиться на недопустимую шероховатость, максимум что на шероховатость трубы все равно не влияет resistance. To для этого возьмем точку графика (см. рис. 1.61), от которой кривая шероховатой трубы начинает отклоняться.

Смотрите также:

Методические указания по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Особые случаи ламинарного течения.
2. Турбулентное течение. Основные сведения.
3. Применение метода анализа размерностей.
4. Общие сведения о местных сопротивлениях.