Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Экспериментальное изучение коэффициента Дарси. График Никурадзе



Шероховатость. Гидравлически гладкие и шероховаты трубы. Толщина вязкого подслоя

Шероховатость поверхности труб может быть различной. Если поверхность труб покрывается специально отсортированными зернами песка одной фракции, то получается равнозернистая шероховатость. Поверхность труб обычно неравнозернистая, она может быть волнистой с различными высотами и длинами волн. Шероховатость стенок труб определяется: материалом стенок, от чего зависят высота выступов шероховатости, их форма, густота и характер их размещения на поверхности и т.д. Для грубой количественной оценки шероховатости - средней высоте выступов шероховатости. Эта высота - абсолютная шероховатость D. При одной и той же величине абсолютной шероховатости влияние ее на величину гидравлических сопротивлений и распределение скоростей различно в зависимости от диаметра трубы. Относительная шероховатость, измеряемой отношением абсолютной шероховатости к диаметру трубы, то есть величиной D/ d. Понятие о гидравлически гладких и гидравлически шероховатых трубах.Если высота выступов шероховатости меньше, чем толщина вязкого подслоя, то все неровности полностью погружены в этот подслой и жидкость в пределах этого подслоя плавно обтекает выступы шероховатости. Шероховатость стенок не влияет на характер движения и потери напора не зависят от шероховатости. Такие стенки и трубы наз гидравлически гладкими.

Если высота выступов шероховатости превышает толщину вязкого подслоя, то неровности стенок выходят в пределы турбулентного ядра, поток обтекает выступы с отрывом, сопровождающимся интенсивным перемешиванием частиц (гидравлически шероховатыми). Если абсолютная высота выступов шероховатости примерно равна толщине вязкого подслоя, то толщина вязкого подслоя:
С ростом числа Re и λ, толщина вязкого подслоя уменьшается.


 

Экспериментальное изучение коэффициента Дарси. График Никурадзе

Важные экспер-ные исследования были проведены Никурадзе для шероховатых труб. Стенки труб имели специально созданную равнозернистую шер-сть. Размеры зерен песка принимались за размер выступа шер-ти D. В результате были получены трубы с различными значениями относительной шер-сти стенок. В опытах были измерены потери напора и расход, вычислены средние скорости потоков и коэф-ты. По оси абсцисс отложены значения lg Re и по оси ординат lg (100l). Все опытные точки до lgRe = 3,35 независимо от шер-ти стенок труб располагаются на прямой. при ламинарном движ. lне зависит от шер-сти трубы D. При Re 2300 ¸ 3000 происходит переход от ламинарного режима к турбулентному. В опытах Никурадзе в пределах 2300 < Re < 4000 коэф. l по-прежнему не зависит от шер-сти. При турбулентном движ. Re > 4000 характер экспер-ных кривых различен в зависимости от значения d / D. При больших относ-ых шер-тях (d / D = 30) экспер-ная кривая сначала продолжает подниматься, а затем при становится горизонтальной. При меньших относ-ных шер-тях кривые ведут себя иначе: сначала независимо от относ-ой шер-сти экспер-ные точки ложатся на прямую II. Затем по достижении эти точки отходят от прямой II, образуют впадину, и при Re ³ 500 d / D превращаются в горизонтальные прямые.Исследования свидетельствуют о наличии различных областей сопротивления при напорном движении в трубах.



1-я обл. – ламинарный режим движения (Re £ 2300) l = f (Re–1), прямая I на рис: (формула Пуазейля);

2-я– переход от ламинарного к турбулентному режиму 2300 £ Re £ 4000;

3-я. – турбул.режим, гидравл-ки гладкие трубы, l =f (Re–0,25), пряма II на рис: , (формула Блазиуса 4000 < Re < 105);

4-я – турбул. режим (переходная обл. между областью гидравлически гладких труб и квадратичной областью), l = f (Re, D / d) – между линиями II и III на рис:

, (формула Альтшуля, );

5-я – турбул. режим, квадратичная обл. сопротивления, l =f (D / d), правее линии III на рис:

, (формула Шифринсона, ). Не зависит от Re.


 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2017 год. Все права принадлежат их авторам!