Дарси в трубах гидравлически

Коэффициент Дарси в области гидравлически гладких труб или русл (обозначим его Лгл) зависит только от числа Рейнольдса [c.107]

Коэффициент Дарси в области гидравлически шероховатых труб или русл (ее называют также областью квадратичного сопротивления или квадратичной областью) Якв зависит только от относительной шероховатости и не зависит ог числа Рейнольдса [c.107]

Коэффициенты Дарси в области гидравлически гладких труб [c.108]

Определим коэффициент гидравлического сопротивления в формулах Дарси—Вейсбаха сначала для случая ламинарного течения жидкости в трубе кругового сечения. [c.178]

Как было отмечено в подразд. 3.4, все гидравлические потери принято делить на две группы потери на трение по длине и местные потери. Там же приведены основные математические зависимости для их вычисления формула Дарси (3.16) — для определения потерь на трение по длине трубы и формула Вейсбаха (3.15) — для потерь в местных гидравлических сопротивлениях. Но прежде чем переходить к анализу использования этих зависимостей для практических расчетов, рассмотрим влияние потерь на параметры реальных потоков жидкости и методы, применяемые при исследовании этих потерь. [c.27]

Важнейшим вопросом при исследовании ламинарного течения в круглых трубах является определение гидравлических потерь. В подразд. 3.4 была приведена формула Дарси (3.16) для оценки потерь напора на трение h. в трубе длиной / и диаметром d при средней скорости v, которая может быть использована при любых течениях в трубах. Однако безразмерный коэффициент потерь напора на трение по длине А. (коэффициент Дарси), входящий в эту формулу, для различных случаев определяется по разным математическим зависимостям. Наиболее простая зависимость для его вычисления имеет место при ламинарном режиме течения [c.49]

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]

Для определения потерь напора в трубах некруглого сечения используют формулу Дарси—Вейсбаха и частные формулы, полученные разными исследователями. Если в формуле Дарси—Вейсбаха диаметр заменить гидравлическим радиусом (ui=4 ), получим [c.108]

В таком виде формулу Дарси—Вейсбаха обычно применяют для определения потерь напора в трубах некруглого сечения. Для ее использования Re также необходимо выразить через гидравлический радиус Re=u4/ /v." Ламинарное течение в потоках с некруглЫми живыми [c.108]

Экспериментами установлено, что коэффициент гидравлического трения к в формуле Дарси — Вейсбаха, а соответственно и потери напора по длине зависят от числа Рейнольдса и от относительной шероховатости. Это вытекает и из теоретических исследований. Поэтому усилия как советских, так и зарубежных ученых были направлены на выявление характера этой зависимости. Было установлено, что при больших числах Рейнольдса и высокой шероховатости коэффициент гидравлического трения "к в трубах совсем не зависит от вязкости жидкости (числа Рейнольдса), а зависит только от относительной шероховатости (в этих условиях трубы и русла называют вполне шероховатыми). Трубы же, в которых коэффициент К зависит только от числа Рейнольдса и не зависит от относительное шероховатости, что бывает при сравнительно малых Re и kid, называют гидравлически гладкими. При этом один и тот же трубопровод в одних условиях может быть гидравлически гладким, а в других — вполне шероховатым. Условия, в которых А. зависит и от числа Рейнольдса йот относительной шероховатости, называются переходной областью. Это объясняется тем, что при малых числах Рейнольдса вблизи стенок сохраняется сравнительно толстый ламинарный слой, и выступы шероховатости обтекаются н<идкостью без образования и отрыва вихрей. Свойства поверхности стенок трубопровода в этом случае не влияют на сопротивление и зависимость К = f (Re) выражается в логарифмических координатах прямой (см. рис. V. 6). [c.91]

СХОДНОМ с формулой Вейсбаха—Дарси для круглых труб. В данном случае гидравлический коэффициент трения также однозначно определяется числом Re = vh/v 24/Re. [c.294]

Для определения потерь напора в некруглых трубах применяются как формула Шези, так и формула Дарси—Вейсбаха (в последнем случае расчет ведется не по диаметру трубы, а по гидравлическому радиусу сечения). [c.152]

Формула (4.52) называется формулой Вейсбаха-Дарси, а коэффициент к — коэффициентом гидравлического трения. В случае ламинарного напорного движения жидкости в круглой трубе была получена теоретическая формула (4.36) для коэффициента X. При турбулентном режиме движения жидкости коэффициент X находится по эмпирическим формулам. [c.118]

Если подставить в формулу Дарси — Вейсбаха вместо диаметра трубопровода гидравлический диаметр, то получим более общее выражение закона потерь, поскольку оно справедливо для труб не только круглых, но и любых иных сечений. При этом коэффициент Я подсчитывается по любой из перечисленных выще формул, а Ке выражается через йг . [c.60]

Коэффициент сопротивления трения Я,т, или коэффициент Дарси при турбулентном режиме, в общем случае зависит от числа Рейнольдса Re и относительной шероховатости Д/d. Если для так называемых гидравлически гладких труб шероховатость на сопротивление не влияет, то коэффициент Ят однозначно определяется числом Re. Наиболее употребительной для этого случая является формула Блазиуса [c.69]

В более сложных каналах, например в плотных упаковках стержней, эксцентрических кольцевых зазорах, в треугольных каналах с острым углом и т. п., гидродинамические характеристики могут существенно изменяться вдоль смоченного периметра. Вследствие интерференции пограничных слоев образуются зоны с ламинарным течением, так называемые застойные зоны. В этом случае применение эквивалентного гидравлического диаметра не приводит к универсальным формулам. Так, данные для плотной упаковки, рассчитанные по д,у, примерно в 1,5 раза ниже, чем данные, которые дает формула для круглых труб. Градиент давления по длине канала при заданных свойствах и расходе жидкости, как следует из формулы Дарси, [c.150]

При и Д/у>7, т. е. при 1 (м Д/у) >1,85, происходит движение при полном проявлении шероховатости, т. е. в гидравлически шероховатых трубах. Коэффициент Дарси Я зависит только от относительной шероховатости,. [c.170]

Коэффициент Дарси К в гидравлически шероховатых трубах. Вновь, как и для гладких труб, найдем относительную среднюю скорость о/гг из (8.25) с учетом (8.41) и (8.41а) [c.171]

Для определения потерь напора в некруглых трубах также применяют формулу Дарси — Вейсбаха, но расчет здесь ведут не по диаметру трубы, а по гидравлическому радиусу сечения. Заменив диаметр трубы его значением, выраженным через гидравлический радиус ( =4/ ), эту формулу можно привести к виду (4.13), в котором она и применяется при расчете некруглых труб. [c.137]

Таким образом, при течении по трубам вязко-пластичных жидкостей, при ламинарном и структурном режимах, потери напора на трение но длине потока можно определять по обычно применяемой для этой цели формуле Дарси — Вейсбаха (4.14). При этом коэффициент гидравлического сопротивления следует находить но формуле (7.25), в которой обычное число Рейнольдса заменено обобщенным числом (критерием) Рейнольдса Ке, учитывающим одновременно как вязкие, так и пластические свойства жидкости. [c.252]

Уравнение (V. 28) показывает, что коэффициент Дарси Х в квадратичной области движения зависит только от гладкости или относительной шероховатости труб, т. е. от расчетных выступов шероховатости или от их отношения к диаметру труб или к гидравлическому радиусу. [c.111]

Расчет градиента давления в жидкости для открытых канавок затруднен необходимостью учета взаимодействия между паром и жидкостью. Расчет фитилей в виде канавок с экранной сеткой, разделяющей потоки пара и жидкости, несколько проще. Экран почти полностью исключает взаимодействие потоков пара и жидкости. Для практического применения важно прежде всего создать методики расчета, основанные на использовании зависимостей для течения несжимаемого потока пара в паровом канале и течения жидкости с использованием для фитиля такого параметра, как эквивалентный гидравлический диаметр. Методика численного расчета капиллярных ограничений для этого случая была разработана авторами книги. В основу методики положены рассмотренные выше поля давлений в паре и жидкости. Программа численного расчета разработана для расчета максимальной мощности тепловых труб, работающих при отсутствии массовых сил, а также в поле силы тяжести в горизонтальном положении или с небольшим углом наклона. В программе использовано выражение для перепада давления в составном фитиле с постоянным щелевым зазором б. В основу расчета положена формула Дарси [c.95]

При турбулентном режиме для некруглых труб потери напора можно определять по формуле Дарси — Вейсбаха (4.33), в которой диаметр трубы заменен эквивалентным диаметром д. Коэффициенты гидравлического трения можно вычислять по формулам для [c.97]

Из формулы (Х.17) следует, что потеря напора на трение при движении жидкости в трубе возрастает с увеличением средней скорости потока и длины рассматриваемого участка трубы и обратно пропорциональна ез диаметру. Кроме того, р формулу (Х.17) входит неизвестный безразмерный коэффициент А, —так называемый коэффициент гидравлического трения. Эта формула была получена в XIX в эмпирическим пут ы и называется формулой Дарси — Вейсбах2. [c.147]

Коэффициенты Дарси в гидравлически гладких трубах. Для определения коэффициента X можно применить либо формулу логарифмического распределения скоростей в гидравлически гладких трубах (8.23) к точке на оси трубы (и Птах, 2 = Го), либо формулу дефицита местной скорости от максимальной (8.24) к границе вязкого подслоя (2 =бв=Л v/u м = в=Л/ ). Результат (формула для Мтаж/ы ) будет одним и тем же. [c.167]

При турбулентном течении снижение потерь напора за счет увеличения диаметра трубопровода еще более эффективно. Так, например, в зоне гидравлически гладких труб потери напора обратно пропорциональны диаметру в степени 4,75, а в квадратичной зоне — диаметру в степени 5,25. В этом легко убедиться, если в формулу Дарси—Вейсбаха подставить значения % из формул Блазиуса и Шифринсона. [c.110]

Формула (5.23), как известно, называется формулой Дарси — Вейсба.ха. Здесь А, — коэффициент гидравлического сопротивления в трубах. Как видно, при ламинарном движении коэффициент Х является функцией числа Рейнольдса [c.137]

Уравнение Дарси—Вейсбаха (43) представляет собой универсальное расчетное уравнение, с по.мощью которого можно вычислять потери напора в трубах как при ламинарном, так и при турбулентном режиме. Структура формулы остается неизменной, но коэффициент гидравлического трения X для турбулентного режима в общем случае зависит не только от числа Рейнольдса, но и от шероховатости внутренней поБер.хпости трубы. [c.29]

Потери напора на трение при турбулентном движении жидкости в трубе с поперечным сечением некруглой формы можно рассчиты-. вать по формуле Дарси (3.4), в которой вместо диаметра трубы принимают гидравлический (эквивалентный) диаметр г=4/ = 4о)/х. Число Рейнольдса в этом случае равно г йт/х. При расчете коэффициента X гладких и шероховатых труб некруглых сечений можно пользоваться формулами для круглых труб, за исключением вытя- [c.85]

Опыты с гидросмесью из диспергированных твердых частиц мела, угля, глины, соды, торфа, кормов и других материалов в трубах диаметром от 6—25 до 300 мм подтверждают возможность использования формулы Дарси (3.4), причем коэффициент гидравлического трения X для структурного режима является функцией обобщенного числа Рейнольдса и численно равен 64у ие. Для переходного режима гидравлический уклон можно выразить формулой Пуазейля через вязкость г мии и Л = 64/Не , а при турбулентном течении X приобретает постоянное значение (А, = 64/ReTp яг 0,02 0,025). По отдельным данным, граничное значение ReTp смены переходного режима турбулентным зависит в основном от Д например, для водоугольных смесей [c.142]

Выражение (22.18) называется формулой Дарси—Вейсбаха. Она справедлива и при турбулентном режиме движения. Однако коэффициент гидравлического трения X в этом режиме зависит не столько от Re, сколько от неровностей поверхности труб шероховатости). Определение значений коэс[)фици-епта X в режиме турбулентного движенпя — довольно сложная задача, в настоящее время его находят по эмпирическим формулам н графикам. При турбулентном режиме иульсацни скоростей и процесс перемешивания частиц жидкости вызывают дополнительные расходы энергии, что приводит к увеличению потерь на трение по сравнению с лам11нарпым режимом. Вблизи стенок турбулентного потока располагается ламинарный подслой, толщина 6 которого непостоянна и уменьшается с увеличением скорости движения жидкости, т. е. с увеличением ч сла Рейнольдса б я Л 30d/(Re [c.288]

Первоначальные эмпирические формулы возникли в связи с расчетами водопроводов. При этом коэффициент гидравлического сопротивления одни авторы считали постоянным (Дюпюи), другие ставили его в зависимость только от средней скорости течения жидкости (Вейсбах), третьи связывали его только с диа.метром трубопровода (Дарси), четвертые полагали этот коэффициент зависящим как от скорости, так и от диаметра (Ланг), пятые, наконец, считали его зависящим только от материала труб (Фром и Хопф). [c.178]

Французский инженер А. Дарси (1803—1858) проводил опыты по определению потерь напора в новь7х и бывших в эксплуатации трубах из различных материалов. Он впервые предложил эмпирическую формулу пропорциональной зависимости гидравлического уклона от квадрата скорости и установил влияние состояния внутренней поверхности труб на сопротивление. [c.156]

Для оценки гидравлических потерь напора при турбулентном режиме течения также используется формула Дарси (3.16). Однако коэффициент потерь Я. (далее 7 ) определяется весьма сложными процессами, происходяш,ими в турбулентных потоках, а его значение зависргг не только от числа Рейнольдса (как в ламинарных потоках), но и от шероховатости стенок трубы. [c.52]

Несколько выделяющийся раздел гидродинамики вязкой жидкости представляет собой теория движения грунтовых вод, т. е. гидродинамика пористых сред. В ее основе лежит установленный в 50-х годах французским инженером А. Дарси линейный закон фильтрации (закон Дарси), утверждающий пропорциональность скорости фильтрации градиенту напора Гидравлическая теория установившегося движения грунтовых вод, эквивалентная обычной гидравлике труб и каналов, была развита французским инженером Ж. Дюпюи . Дальнейший прогресс теории фильтрации в XIX в. связан с трудами Ф. Форхгеймера, перенесшего закон Дарси на пространственные течения и сведшего плановые задачи теории напорного и безнапорного движения грунтовых вод в однородной среде к интегрированию двумерного уравнения Лапласа. Обобщение гидравлической теории на неустаповивтие-ся течения было осуществлено в самом начале XX в. Ж. Буссинеском . [c.73]

Наиболее значительные практические исследования гидравлического сопротивления каналов и труб в этот же период были проведены Дарси и его сотрудником А. Э. Базеном Ко второй половине века относится большинство известных эмпирических формул для гидравлического сопротивления, сохранявших частично свое значение вплоть до наших дней формулы Гок-лера (1868), Гангилье — Куттера (1869), Маннинга (1889), модифицированная формула Базена (1897). В последние формулы входила уже в явном виде ве- [c.83]

Выражение (7.13) — та же формула Дарси—Вайсбаха (7.8), но относящаяся ко всей длине трубы I, включая начальный участок. Нетрудно убедиться в том, что (7,13) по существу является определением среднего коэффициента гидравлического сопротивления. В отличие от среднего, коэффициент сопротивления, определяемый по (7.7), называют местным, или локальным. [c.115]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...