ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Шероховатые трубы, в частности с песочной шероховатостью из "Теория пограничного слоя " Второй тип закона сопротивления получается либо для более мелкой шероховатости, либо для более редкой шероховатости, т. е. шероховатости, образованной сравнительно небольшим числом элементов, разбросанных на большой гладкой плош[ади. Такого рода шероховатость наблюдается в деревянных трубах или в обычных железных трубах, выпускаемых в обращение. В этом случае коэффициент сопротивления зависит не только от относительной шероховатости, но и от числа Рейнольдса. [c.555] Весьма обширные и тщательные систематические измерения в шероховатых трубах выполнил И. Никурадзе [ ]. Для своих исследований он использовал круглые трубы, внутренние стенки которых были оклеены насколько возможно плотнее песком с зернами определенного размера. Путем выбора различных диаметров трубы и различных размеров зерен песка относительная шероховатость кз/В. варьировалась в пределах от 1/500 до 1/15 ). В результате были получены законы для распределения скоростей и сопротивления, причем выяснилось, что эти законы простым образом связаны с аналогичными законами для гладких труб. [c.555] Опишем вкратце опыты И. Никурадзе, а затем покажем, что связь между законом сопротивления и законом распределения скоростей, выведенная в 2 настоящей главы для гладких труб, может быть распространена, при соответствующем обобщении, и на шероховатые трубы. [c.555] В дальнейшем высоту элементов шероховатости, образованных зернами песка, будем обозначать через /с , высоту же элементов другой шероховатости— через к. [c.555] ДЛЯ каждой относительной шероховатости существует определенная область чисел Рейнольдса, в которой сопротивление шероховатой трубы такое же, как и в гладкой трубе. Следовательно, и в этой области чисел Рейнольдса шероховатые трубы ведут себя как гидравлически гладкие. Коэффициент сопротивления Я зависит здесь только от числа Рейнольдса. Но, начиная с некоторого числа Рейнольдса, величина которого уменьшается с увеличением относительной шероховатости /Сз/Д, кривая сопротивления для шероховатых труб отклоняется вверх от кривой сопротивления для гладких труб. [c.556] Размеры зерен, образующих шероховатость при таком гидравлически гладком режиме, столь малы, что все выступы элементов шероховатости лежат внутри ламинарного подслоя. [c.556] Приведенные ниже значения величины / 5z /v получены из экспериментального распределения давления путем рассуждений, о которых будет сказано ниже. Указанные числа относятся только к песочной шероховатости. [c.556] Все элементы шероховатости выступают из ламинарного подслоя. Преобладающая часть сопротивления состоит из сопротивления формы отдельных элементов шероховатости, поэтому закон сопротивления получается чисто квадратичным. [c.557] Зависимость величины В от и кз/у в переходной области между режимом без проявления шероховатости и режимом с полным проявлением шероховатости изображена на рис. 20.21. Мы видим, что все экспериментальные значения В хорошо располагаются вдоль одной и той же кривой. [c.558] Уравнение (20.36) дает возможность определить коэффициент сопротивления Я, если величина В известна из распределения скоростей. С другой стороны, уравнение (20.36) позволяет определить зависимость величины В от либо из распределения скоростей, либо из закона сопротивления. [c.561] На рис. 20.21 отмечены значения В, вычисленные обоими способами. Совпадение получается хорошее. Это обстоятельство подтверждает, что вывод закона сопротивления из распределения скоростей возможен также для шероховатых труб. [c.561] Вернуться к основной статье