ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние различных факторов на коэффициент из "Гидравлика " Вопросу влияния различных факторов на значение коэффициента гидравлического трения К посвящено большое число экспериментальных и теоретических работ. Не останавливаясь на истории вопроса, обратимся к опытам по изучению гидравлических сопротивлений в шероховатых трубах, произведенным Никурадзе в 1932 г. [c.129] Указанные опыты были поставлены весьма тщательно и проводились в трубах с искусственной однородной шероховатостью, которая создавалась наклеиванием зерен песка определенного размера на внутреннюю поверхность труб. В трубах с такой шероховатостью при различных расходах определялась потеря напора, и по формуле (4.14) вычислялся коэффициент Я, значения которого наносились на график в функции числа Рейнольдса. [c.129] Результаты опытов Никурадзе представлены на графике рис. 4.22. Рассматривая указанный график, можно сделать следующие важные выводы. [c.129] В области ламинарного режима (т. е. при Ке 2300, чему соответствует IgRe = 3,36) все опытные точки независимо от шероховатости стенок уложились на одну прямую I в левой части графика. Следовательно, здесь Я зависит только от числа Рейнольдса и не зависит от шероховатости. [c.129] В области турбулентного режима (т. е. при Не 3000, чему соответствует lgRe 3,48) начинает сказываться влияние шероховатости стенок. Прн этом чем больше шероховатость, тем выше значение % для одних и тех же чисел Рейнольдса. [c.130] Для труб с большой относительной шероховатостью % постепенно возрастает с увеличением Ке, достигая некоторого значения, сохраняющегося потом постоянным. [c.130] Для труб с малой шероховатостью опытные точки в некотором интервале значений числа Рейнольдса располагаются вдоль наклонной прямой 11, известной под названием прямой Блазиуса для игладких труб . Отклонение от этой прямой наступает тем раньше, чем больше шероховатость стенок. При этом коэффициент Я тоже стремится к некоторому определенному пределу, разному для труб с различной шероховатостью, затем при дальнейшем увеличении числа Рейнольдса также сохраняет свое значение постоянным. Это так называемая область вполне шероховатых труб , отвечающая квадратичному закону сопротивлений. [c.130] Если выступы шероховатости выходят за пределы пограничного слоя (й 6л.п), ламинарное течение нарушается и выступы шероховатости приводят к отрыву жидкости от стенок и образованию в ней вихрей. [c.131] Как указывалось выше, толщина пограничного слоя уменьшается с увеличением числа Рейнольдса. Поэтому в случае относительно небольших значений этого числа, когда к имеет тот же порядок, что и бл.п, коэффициент К должен зависеть не только от шероховатости стенок, но и от числа Рейнольдса (4-я зона). Если число Рейнольдса весьма велико и к значительно превышает бл. ш Я зависит только от шероховатости (5-я зона). [c.131] Основные закономерности, установленные Никурадзе, были в дальнейшем подтверждены рядом исследователей для различных случаев однородной шероховатости. [c.131] Зегжда установил, что данные, полученные Никурадзе для круглых труб, оказываются справедливыми и для открытых безнапорных потоков. [c.131] Рабинович показал, что выводы Никурадзе подтверждаются при изотермическом течении в песчаных цилиндрических каналах литниковых систем таких необычных жидкостей, как расплавленные металлы (сталь, чугун). [c.131] Как уже указывалось, опыты Никурадзе проводились в трубах с однородной искусственной шероховатостью. Трубы же, применяемые на практике, имеют шероховатость неоднородную и неравномерную. Поэтому долгое время оставалось неясным, насколько правильными будут выводы, сделанные Никурадзе для труб с искусственной шероховатостью, в применении к обычным промышленным трубам с естественной шероховатостью и каковы численные значения шероховатости для подобных труб. [c.131] Аналогичные результаты были получены и другими исследователями. [c.132] Вернуться к основной статье