Потери напора по длине в круглой трубе

Потери напора по длине в круглой трубе

Потери напора по длине в круглой трубе. В этом разделе показано, как рассчитать потери давления турбулентности с использованием ранее полученных полей средней продольной скорости. Как известно, потеря давления сублинии в цилиндрической трубе рассчитывается по уравнению Вейсбаха-Дарси (5.85) (см. раздел 5.11). Мы получаем Гидравлический уклон ze-I, подставляя из/(5.85) в основное уравнение движения с постоянной скоростью (5.71) Или если мы введем динамическую скорость U * = ^ М0 / п、 Эта зависимость позволяет оценить величину динамической скорости. Потому что большинство потоков в трубе имеют значение 341 Поскольку X не сильно отличается от значения 0.03, мы можем предположить.

Следует отметить, что в гидротехнике формула Шези часто используется для определения потерь давления Где C-теневой коэффициент. Извлечение квадратного корня из левой и правой частей уравнения (5.71) и деление полученного члена равенства на равенство (18.48) для каждого члена дает другую оценку динамической скорости. Если мы сравним (18.47) с (18.49), то получим равенство Выполнив эти предварительные расчеты, переходим к основной задаче-определяется зависимость X = x(K. е0, Дг}.Это можно найти на основе experiments.

вВ частности, известные эксперименты Никудрадзе позволили использовать приближенные формулы. Людмила Фирмаль

• Наша задача-установить зависимость X = n (Ke0, g), основанную на распределении средней скорости в поперечном сечении потока, полученном с использованием полуэмпирической теории турбулентного течения. По определению, сначала рассматривается гладкая трубка X = x(k. E0). Где x3-радиус до wall. In кроме того, при этой же зависимости экспериментальное значение средней скорости к оси трубы, то есть в случае Х3 / 2.By определение, средний расход Где ω-площадь поперечного сечения, непосредственно подставляя]из (18.51) в (18.52), а затем вычисляя Интеграл、 Где u0-скорость на оси трубы.

Заметим, что при вычислении интеграла область интегрирования вблизи стенки исключается, а зависимость (18.51)дает отрицательное значение скорости. В расчет вводится очень мало ошибок. Неявная полуэмпирическая зависимость X от числа Ke0 не очень удобна для фактического вычисления. Преимуществом в этом отношении является экспериментальная зависимость, полученная Никурадзе. Это практически точно с Ke0 10b. хорошее согласие с экспериментом в Ke0 105 также обеспечивается более простой формулой Блазиуса. Если обратиться к рассмотрению грубодисперсных труб, то они имеют вид частиц почти одинаковой высоты, не превышающих шероховатости зерна, то есть 7% от diameter.

• Кроме того, как уже говорилось, высота выступа рассматривается как единственное свойство такой шероховатости(мы предполагаем, что ни форма частиц, ни их расположение не повлияют на последующее рассуждение). Эксперименты с такими шероховатыми трубами показали, что даже небольшое число Ke0 ничем не отличается от гладкого one. In кроме того, X = X | Ke01, где имеет место так называемый 1-й предельный режим, а область числа Рейнольдса Ke0 соответствующей шероховатости называется областью гладкой трубы (см. раздел 5.11). K. Если e0 достаточно велик, X = X. 2-я предельная область (dg) установлена, и потеря давления из-за (5.85) пропорциональна мощности скорости 2. Область числа Рейнольдса, в которой существует 2-й предельный режим, называется областью вторичного resistance.

In кроме того, существует промежуточная, так называемая, 2-я предшествующая область Ke0.Здесь A.= A. (Ke0, Ar); эта область отделена от области Нижний предел числа Рейнольдса (К. е0) гпред, а сглаживание трубы из области вторичного сопротивления-по верхнему пределу числа (Ке0) «пред. Исследование критического числа Рейнольдса (He0) ’ cr и (Ке0) ’CR (происходит переход от ламинарного течения к турбулентному) и зависимости предельного числа Рейнольдса показало следующее: 1) величина (Ке0) ГКР не зависит от величины шероховатости. 2) Значение (Ke0) ’ \ p уменьшается с увеличением шероховатости. 3) существует оценка числа предельных Рейнольдсов.

При решении плоской задачи была получена логарифмическая зависимость, но эксперимент показал, что средняя скорость также распределена по зависимости в области стенки круглой трубы. Людмила Фирмаль

• Для определения функции X = H (Ke0, Dg) грубой трубы Никурадзе представил зависимость (18.51) в виде: Исследована зависимость Br от безразмерного комплекса. Результат эксперимента (как показано на рисунке 18.4) начинается со значения H * * 100, а значение ’B’ остается (это значение еще больше увеличивается） комплекс) практически постоянен. Принимая B ’= 8.5, можно представить зависимость (18.58) в виде: Возьмите эту зависимость от среднего распределения скоростей и выполните тот же расчет, что и для гладких труб, и он выглядит так: Эта полуэмпирическая формула явно дает зависимость X = q, (qg) 2-й предельной области(области вторичного сопротивления).

Смотрите также:

Примеры решения задач по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Пристеночный турбулентный поток.
2. Структура турбулентного потока в гладкой трубе.
3. Полуэмпирические методы решения задач о свободной турбулентности.
4. Основные понятия статистической гидромеханики