Шероховатость равномерно зернистая

Аналогичным путем Прандтль получил зависимость для распределения скоростей по сечению вполне шероховатых труб для равномерно-зернистой шероховатости, испытанной Никурадзе, эта зависимость имеет вид [c.184]

Первые систематические исследования по выявлению зависимости X от перечисленных выше факторов были проведены в 1933 г. И. Никурадзе в латунных трубах и трубах с искусственной равномерно зернистой шероховатостью, которая получалась путем нане- [c.81]

Как видно из графиков, приведенных на рис. 5.9 и 5.10, при турбулентном режиме движения между зонами гладких и вполне шероховатых труб существует еще одна (переходная) зона III, в которой К зависит как от Re, так и от A/d. В этой зоне характер течения кривых X = / (Re A/d) для труб с искусственной равномерно зернистой шероховатостью (рис. 5.9) и естественной неоднородной шероховатостью (рис. 5.10), несколько отличный. Плавное уменьшение X с возрастанием Re в последнем случае объясняется тем, что в связи с разной высотой выступов бугорков при естественной шероховатости труб с уменьшением толщины ламинарного подслоя они начинают выступать за пределы этого подслоя ни при одном Re, а при разных, т. е. постепенно. [c.83]

Понятия средней высоты неровностей А недостаточно для полного учета влияния шероховатой стенки на поток. Действительно, на распределение скоростей и сопротивление влияет не только средняя высота выступов, но и их форма, а также расположение на стенке. Это доказано опытами, проведенными рядом авторов. Так, попытка Г. Шлихтинга повторить опыты Никурадзе с равномерной зернистой шероховатостью, образованной калиброванным песком, дала результаты, расходящиеся с данными Никурадзе, что объясняется различием формы и расположения песчинок, использованных этими авторами. В практике пользуются поэтому эквивалентной шероховатостью А, под которой понимают такую высоту песчинок в опытах Никурадзе, которая создает сопротивление, равное действительному сопротивлению данного трубопро ода. Экспериментальное значение А можно найти из формулы (6,55) Никурадзе, если подставить в нее значение к, определенное из опытов, выполненных с конкретным трубопроводом. Следует иметь в виду, что отношение средней высоты выступов к эквивалентной шероховатости А колеблется от 0,1 до 10. [c.170]

Заметим в заключение, что выше речь шла только о равномерно-зернистой или эквивалентной ей шероховатости поверхности. Вопрос о влиянии местных неровностей (например, заклепок), а также неравномерно распределенных выступов на сопротивление обтекаемых поверхностей требует специального рассмотрения. [c.410]

Гидродинамически гладкие стенки трубы иногда называют технически или практически гладкими. В случае равномерно зернистой шероховатости стенку трубы можно считать гидродинамически гладкой при относительной шероховатости, меньшей предельного значения А р [c.286]

При равномерно-зернистой шероховатости (рис. 4.20, а) с увеличением скорости движения жидкости коэффициент гидравлического трения начинает возрастать (по сравнению с кривой для гладких труб) за счет увеличения площади поверхности трения (по сравнению с площадью поверхности гладкой трубы). Затем, по достижении определенных чисел Не, одновременно на всех выступах шероховатости (по всей поверхности) появляются срывы вихрей, в результате чего Я быстро увеличивается. [c.175]

Широко известны эксперименты И. Никурадзе (1932), проведенные под руководством Л. Прандтля, с латунными трубами, поверхность которых можно считать гладкой, и с трубами, имеющими равномерно-зернистую шероховатость. Искусственная равномерно-зернистая шероховатость создавалась песчинками одинаковой крупности, наклеенными с помощью лака на внутреннюю поверхность трубы. Относительная искусственная шероховатость при диаметре зерен песка А и диаметре трубы d в опытах изменялась в [c.160]

Рис. 95. График зависимости коэффициента гидравлического трения от числа Рейнольдса для искусственной равномерно-зернистой шероховатости в трубах (по Никурадзе)

Эквивалентной шероховатостью называется высота выступов равномерно зернистой шероховатости, эквивалентной по потерям напора данной шероховатости в квадратичной зоне. [c.191]

В общем случае X является функцией числа Рейнольдса (Re) и относительной шероховатости стенок трубы Л/ . Здесь А -абсолютная эквивалентная шероховатость, т.е. такая высота равномерно-зернистой шероховатости, при которой в квадратичной зоне сопротивления потери напора равны потерям напора для данной естественной шероховатости трубы (примерные значения Д - приведены в прил. 1). [c.74]

Закон сопротивления для равномерно зернистой шероховатости показан на рис. 17-2 [Л. 17-21]. Как видно, при достаточно больших числах Re величина зависит только от относительной шеро- [c.284]

J Шаг (расстояние между стержнями в пучке труб, между от- М Л Эквивалентная равномерно-зернистая шероховатость стенок М [c.8]

Трубы и каналы могут быть как гладкими, так и шероховатыми. При этом шероховатость может быть равномерной (равномерно-зернистой) и неравномерной. Оба вида шероховатости различают по форме выступов, их размерам, промежуткам между ними и т. д. Большинство технических труб характеризуется неравномерной шероховатостью. [c.61]

Зависимость коэффициента сопротивления трения Я. от Re и Sq, установленная опытами Никурадзе [2-87] для стабилизированного течения (см. параграфы 1-3) в трубах с равномерно-зернистой шероховатостью (рис. 2-2), указывает на существование трех основных режимов (областей) протекания потока. [c.61]

Второй режим, называемый переходным, содержит три участка кривых сопротивления для труб с равномерно-зернистой шероховатостью. [c.61]

Имеется в виду искусственная песчаная равномерно-зернистая шероховатость в том виде, в каком она была получена Никурадзе. Характер кривых при других видах искусственной шероховатости может получиться несколько иным [2-152]. [c.61]

Рис. 2-2. Зависимость коэффициента сопротивления X, от числа Рейнольдса для труб с равномерно-зернистой шероховатостью [2-190 ]

Для труб с равномерно-зернистой шероховатостью предельное значение числа Рейнольдса, при котором начинает действовать квадратичный закон сопротивления, [c.62]

Кривые сопротивления X=/(Re, Д). для стабилизированного течения в трубах с неравномерной шероховатостью (технические трубы) подтверждают, что в этом случае также существуют три основных режима течения ламинарный, переходный и квадратичный (рис. 2-3). Однако в отличие от случая течения в трубах с равномерно-зернистой шероховатостью при этом следует учитывать две особенности [c.63]

Труба круглого сечения с равномерно-зернистой шероховатостью стенок стабилизированное течение Re >2000 [2-87, 2-190] [c.86]

Шероховатость поверхности трубы характеризуется средней высотой бугорков к (абсолютная шероховатость), дисперсией и другими статистиками, которые описывают форму шероховатой поверхности. Простейшим видом шероховатости является так называемая равномерно-зернистая шероховатость, представляющая собой совокупность шаров одинакового размера с плотной упаковкой. Для этого вида шероховатости величина дисперсии равна нулю и размер зерна к, является единственным количественным критерием. Очевидно, если к 5 , то величина шероховатости не должна влиять на профиль скорости, величину турбулентного касательного напряжения и, следовательно, коэффициент гидравлического трения к (коэффициент Дарси) должен в этом случае зависеть только от числа Re. Трубы, в которых к 8 ,. называются гидравлически гладкими трубами. В другом предельном случае к 8 , вязкий подслой разрушается, и турбулентность определяется только шероховатостью. Этот режим носит название автомодельного по числу Re, или зоной квадратичного сопротивления, так как коэффициент Дарси при изменении числа Re остаётся постоянным. В промежуточной зоне коэффициент гидравлического трения X должен зависеть и от числа Re,и от параметров шероховатости. Первые планомерные опыты по исследованию турбулентного движения в трубах были проведены по инициативе Л.Прандтля И.И.Никурадзе с искусственной шероховатостью, близкой к равномерно-зернистой, так как величина относительного квадратичного отклонения для этих труб лежала в диапазоне 0,23-0,30. Обычные трубы, применяемые в машиностроении, называются техническими и имеют относительное квадратичное отклонение порядка 1,5. [c.87]

Зона автомодельности по числу Re является наиболее удобной для сравнения шероховатости различного вида с помощью эквивалентной шероховатости к. Эквивалентной шероховатостью называют такую равномерно-зернистую шероховатость (точнее шероховатость по Никурадзе), при которой гидравлические потери на трение в технической трубе в зоне автомодельности равны гидравлическим потерям в трубе с равномерно-зернистой шероховатостью. [c.87]

Под эквивалентной шероховатостью понимают равномерно-зернистую шероховатость с такой высотой (диаметром) зерен (Дэ=Д), при которой в области квадратичного сопротивления (где А зависит только от шероховатости и не зависит от Re) значение коэффициента X одинаково с его значением при естественной шероховатости. [c.69]

Для труб с равномерной зернистой шероховатостью, согласна опытам, переходная область лежит в границах, определяемых выражением .....— [c.66]

Под эквивалентной равномерно-зернистой шероховатостью понимают такую высоту выступов шероховатости, сложенной из песчинок одинакового размера, которая дает при подсчете по формуле (3.6) одинаковую с заданной шероховатостью величину К. Значения э приведены в табл. 3.1 [c.57]

В технических трубопроводах (т. е. с разнозернистой шероховатостью) шероховатость стенок отличается от равномерно зернистой шероховатости, имевшей место в опытах Никурадзе (см. 5-10). Для шероховатых труб было предложено подсчитывать Я по указанным выше формулам, полагая, что Д — так называемая эквивалентная шероховатость. Под эквивалентной шероховатостью понимают высоту выступов равномерно зернистой шероховатости из однородного песка, применявшегося в опытах Никурадзе, при которой в квадратичной области получается такая же величина Я, что и в рассчитываемом трубопроводе. Определяют величину эквивалентной равномерной зернистой шероховатости из опытов, проводимых при движении жидкости в квадратичной области (где Я не зависит от Не). Измеряя с помощью пьезометров потери по длине йдл (на участке длиной I) и зная диаметр трубопровода и среднюю скорость V, находят Я из формулы (5-12) [c.109]

Укажем для ориентировочных расчетов значения эквивалентной равномерной зернистой шероховатости Д, мм, для труб из некоторых материалов [c.110]

Значения С1 в уравнении (V. 58) можно установить только опытным путем для разных типов шероховатости. Для равномерной зернистой шероховатости, по данным Никурадзе, Сх = 1,74. Тогда коэффициент Дарси Я в уравнении (V. 58) оказывается равным [c.119]

При использовании кривых, полученных Никурадзе, для практических расчетов встретились, однако, значительные трудности. Применяемые в технике материалы (металлы, дерево, камень) отличаются друг от друга не только средней высотой выступов шероховатости. Опыты показывают, что даже при одной и той же абсолютной шероховатости (средняя высота выступов шероховатости k) трубы из разного материала могут иметь совершенно различную величину коэффициента гидравлического трения X в зависимости от формы выступов, густоты и характера их расположения и т. д. Учесть влияние этих факторов непосредственными измерениями практически невозможно. В связи с этим в практику гидравлических расчетов было введено представление об эквивалентной равномерно-зернистой шероховатости ka. Под эквивалентной шероховатостью понимают такую высоту выступов шероховатости, сложенной из песчинок одинакового размера (шероховатость Нккурадзе), которая дает при подсчетах одинаковую с заданной шероховатостью величину коэффициента гидравлического тре1шя. Таким образом, эквивалентная шероховатость трубопроводов из различных материалов определяется не непосредственными измерениями высоты выступов, но находится с помощью гидравлических испытаний трубопроводов. [c.171]

Коэффициенты Л и В в этой формуле были установлены путем обработки опытов Никурадзс, проведенных в трубах с искусственной равномерно-зернистой шероховатостью, в результате чего формула (XII.32) получила вид [c.181]

Из формул сопротивления Никурадзе [2-87] для шероховатых труб [см. (2-5)] и формулы сопротивления Филоненко-Альт-шуля [2-6, 2-141] для гладких труб [см. (2-8)] следует, что трубы с равномерно-зернистой шероховатостью могут считаться гидравлически гладкими, если [c.62]

Исходя из предположения одновременности существования ламинарного и турбулентного течений и используя нормальный закон распределения для определения вероятности появления соответствующих рйжимов, А. М. Керенский предложил [2-50] для зоны смены режимов стабилизированного течения единую формулу расчета коэффициента сопротивления трения труб с равномерно-зернистой шероховатостью [c.63]

Основными видами шероховатости являются равномерно-зернистая и шероховатость технических труб. Зависимость гидравлических потерь на трение от расхода или средней скорости для 1урбулентного режима течения криволинейная, причём для больших чисел Re она описывается квадратичной параболой. В некоторых случаях для многих видов шероховатостей в ходе зависимостей коэффициента гидравлического трения в функции числа Рейнольдса нарушается монотонный характер, появляются участки максимумов и минимумов, смещающихся по числу Рейнольдса с изменением высоты или формы элементов шероховатости, Увеличение дисперсии высоты выступов ведет к увеличению коэффициента гидравлического трения во всей области чисел Рейнольдса. Определенное значение имеет шаг и плотность размещения элементов шероховатости, С увеличением расстояния между выступами увеличивается генерация турбулентности на каждом элементе, затем сопротивление начинает зависеть от числа выступов на единицу длины, [c.88]

Зона III — доквадратичного сопротивления, переходная от зоны гидравлически гладких труб к зоне квадратичного сопротивления режим турбулентный бл Д0 A,= f(Re, Дэ/d), где Дэабсолютная величина так называемой эквивалентной равномерно-зернистой шероховатости. [c.69]

Еще в тридцатых годах опытами А. П. Зегжды (1938, 1957) было установлено, что при равномерно-зернистой шероховатости дна закономерности изменения коэффициента А, в зависимости от числа Рейнольдса в безнапорном спокойном потоке таковы же, что и в напорном потоке. Этот результат был подтвержден И. К. Никитиным (1963). [c.715]

Уравнение (8.76) можно применять в технических расчетах, если величины р не превышают определенного предела, регламентируемого экспериментальными уравнениями Филоненко, Нику-радзе, Альтшуля и Ляхтера для труб (каналов) с равномерно зернистой шероховатостью стенок [c.329]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...