ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Понятие о гидравлически гладких и шероховатых трубах из "Гидравлика Издание 3 " Потери напора по длине потока могут весьма существенно зависеть от характеристик шероховатости стенок трубы или русла, в которых происходит движение. Поверхность стенок, ограничивающих поток, всегда отличается от идеально гладкой поверхности наличием выступов и неровностей. Величина и форма этих выступов зависят от материала стенки, от его обработки, условий эксплуатации, в процессе которой может появиться коррозия, могут выпасть и осесть на стенках твердые частицы наносов и т. п. В дальнейшем мы не будем детально изучать различные виды шероховатости, а будем представлять стенки труб и русл сплошь покрытыми однородными бугорками со средней абсолютной высотой выступа шероховатости, обозначаемой А. [c.104] В зависимости от того, как соотносятся размеры выступов шероховатости и толщина ламинарной пленки, все трубы и русла могут быть при турбулентном режиме движения подразделены на три вида. [c.104] Если высота выступов шероховатости А меньше, чем толщина ламинарной пленки (Д б), то все неровности полностью погружены в ламинарной пленке, жидкость в пределах этой пленки ламинарно обтекает выступы шероховатости. В этом случае шероховатость стенок не влияет на характер движения и соответственно потери напора не зависят от шероховатости, а стенки называются гидравлически гладкими. [c.105] различают стенки (трубы, русла) гидравлически гладкие и шероховатые. Такое разделение является условным, поскольку, как следует из формулы (5-30), толщина ламинарной пленки обратно пропорциональна числу Рейнольдса (или средней скорости). Таким образом, при движении жидкости вдоль одной и той же поверхности с неизменной высотой выступа шероховатости в зависимости от средней скорости (числа Рейнольдса) толщина ламинарной пленки может изменяться. При увеличении числа Рейнольдса толщина ламинарной пленки 6 уменьшается и стенка, бывшая гидравлически гладкой, может стать шероховатой, так как высота выступов шероховатости окажется больше толщины ламинарной пленки и шероховатость станет влиять на характер движения и, следовательно, на потери напора. [c.105] Для последующих практических расчетов можно принимать ориентировочные значения высоты выступа шероховатости для труб трубы новые стальные и чугунные— A 0,45-i-0,50 мм, трубы, бывшие в эксплуатации (так называемые нормальные ), — А 1,35 мм. [c.105] Таким образом, зная высоту выступа шероховатости и определив толщину ламинарной пленки, можно, сравнив их размеры, определить, гидравлически гладкой или гидравлически шероховатой будет стенка, ограничивающая поток в трубе (ниже мы рассматриваем только турбулентное движение в трубах). [c.106] Следует отметить, что для характеристики влияния шероховатости на потери напора недостаточно данных только об абсолютных размерах выступов шероховатости А. Понятно, что выступы одной и той же абсолютной величины А будут по-разному влиять на движение жидкости и, следовательно, на гидравлические сопротивления в зависимости от отношения высоты выступа шероховатости к характерным размерам живого сечения потока. Действительно, влияние выступов с одинаковой высотой А будет больше в потоках с меньшими размерами поперечного сечения, чем в потоках с большими размерами. В связи с этим при рассмотрении гидравлических сопротивлений вводится безразмерная величина — относительная шероховатость, представляющая собой отношение абсолютного размера высоты выступа шероховатости к какому-либо характерному поперечному размеру живого сечения (радиусу трубы, гидравлическому радиусу, глубине потока)—А/го, А/ , А//г. Иногда используется обратная величина относительной ш ероховатости, называемая относительной гладкостью, — Го/А, / /А, Л/А. [c.106] Вернуться к основной статье