Область сопротивления гладких труб

А. Область гидравлически гладких труб. Коэффициент сопротивления трения можно определять но ( юр-муле Конакова [c.233]

В частном случае при турбулентном режиме в области гидравлически гладких труб (закон сопротивления Блазиуса) последнее выражение принимает вид [c.251]

В области квадратичного сопротивления, соответствующей большим числам Рейнольдса, вследствие относительно малой толщины ламинарного слоя выступы шероховатости стенок русл попадают в ядро течения и оказывают сопротивление движению жидкости. В переходной области (между областями гидравлически гладких труб и квадратичного сопротивления) выступы шероховатости стенок русл частично находятся в ламинарном слое, а частично попа- [c.56]

Полученные закономерности для % объясняются теорией Прандтля так. Толщина ламинарного подслоя обратно пропорциональна числу Рейнольдса, ибо с увеличением Re возрастают турбулентные пульсации и ширина основного ядра течения. При относительно малых значениях Re и малой шероховатости стенок (см. рис. 94, а) ламинарный подслой как бы покрывает шероховатость (бел > А). В этом случае шероховатость стенок не влияет на сопротивление, поскольку в ламинарном подслое возмущения, вызванные шероховатостью, сразу же угасают. Это и есть область гидравлически гладких труб. При больших значениях Re и большой шероховатости (см. рис. 94, б) толщина ламинарного подслоя меньше величины выступов шероховатости стенок (бел < А), и завихрения, образующиеся за выступами шероховатости, решающим образом влияют на эффект перемешивания, а следовательно, на сопротивления. Последняя область и отвечает шероховатым трубам. Наконец, при ламинарном режиме подслой заполняет все сечение трубы. [c.164]

В первой характерной области, когда скорости течения жидкости относительно невелики (числа Рейнольдса также малы), вязкий подслой полностью скрывает шероховатость стенки, поэтому шероховатость не оказывает практического влияния на сопротивление движению. Эта область получила название области гидравлически гладких труб. [c.52]

На рис. 7.4 даны опытные значения коэффициента сопротивления гладких труб в зависимости от числа Не, подсчитанного по средней скорости. Прямая 1 соответствует ламинарному течению и построена по теоретической формуле (6.16). Кривая 3 относится к турбулентному течению в трубе и построена по формуле (7.34). Теоретические кривые хорошо подтверждаются экспериментальными исследованиями, проведенными многими авторами. Эксперимент также показывает, что между режимами ламинарного течения и развитого турбулентного течения в трубах существует некоторая переходная область, соответствующая числам Ке примерно 2,3-10 ...3,8-10 . Приведенные коэффициенты сопротивления относятся к достаточно длинным трубам, так как на начальном участке при входе в трубу эпюра скоростей изменяется. [c.171]

Фиг, 187. Зависимость коэффициента сопротивления гладкой трубы от числа Рейнольдса а) область ламинарного течения, б) переходная область, в) область турбулентного течения. [c.470]

Ламинарный Турбулентный, область гидравлически гладких труб (формула Блазиуса) Турбулентный, автомодельная область, вполне шероховатые трубы (квадратичный закон сопротивления) Турбулентный, область смешанного трения [c.201]

Как и для первого способа, выясняем режим движения. Так как число Рейнольдса Ре=24 400 сравнительно невелико, то предполагаем, что область сопротивления соответствует области гидравлически гладких труб, и определяем % по формуле (5-35), т. е. К— = 0,0247. [c.118]

При исследовании коэффициента I. различают область гидравлически гладких труб (область ламинарного режима), переходная область и область квадратичного сопротивления (область турбулентного режима) (рис. 1.29). В области гидравлически гладких труб коэффициент л зависит только от числа Рейнольдса в переходной области коэффициент Х зависит от числа Рейнольдса и относительной шероховатости в области квадратичного сопротивления коэффициент л зависит только от относительной шероховатости. [c.33]

На графике можно выделить три области / — область гидравлически гладких труб, соответствующую сравнительно малым числам Рейнольдса 2 — область вполне шероховатого трения (область квадратичного закона), соответствующую сравнительно большим числам Рейнольдса 3 — переходную область между ними. В области гидравлически гладких труб коэффициент к зависит только от числа Рейнольдса. В переходной области коэффициент зависит от числа Рейнольдса и относительной шероховатости. В области квадратичного сопротивления коэффициент X зависит только от относительной шероховатости. [c.42]

Полуэмпирическая теория турбулентности дает следующее объяснение приведенным закономерностям изменения коэффициента к. Толщина ламинарного слоя, расположенного у стенки русла, изменяется в зависимости от числа Рейнольдса. С уменьшением числа Рейнольдса толщина ламинарного слоя увеличивается, а с увеличением числа Рейнольдса она уменьшается. В области гидравлически гладких труб, соответствующей сравнительно малым числам Рейнольдса, выступы шероховатости стенок русел полностью находятся в ламинарном слое и по существу не оказывают сопротивления движению жидкости. В этой области сопротивление движению обусловливается только внутренними сопротивления.ми, вызванными турбулентным перемешиванием. В области квадратичного сопротивления, соответствующей большим числам Рейнольдса, вследствие относительно малой толщины ламинарного слоя выступы шероховатости стенок русел попадают в ядро течения и оказывают дополнительное сопротивление движению жидкости. В переходной области выступы шероховатости стенок русел частично находятся в ламинарном слое, а частично попадают в ядро течения. В этой области сопротивления движению жидкости, обусловленные внутренними сопротивлениями и шероховатостью стенок русел, соизмеримы. [c.42]

К указанной области сопротивления относятся технически гладкие трубы (цельнотянутые из цветных металлов — медные, латунные, свинцовые стеклянные трубы и др.) во всем диапазоне их практического использования но числах Ке, а также стальные трубы до значений числа Рейнольдса, ориентировочно равных Ке,л = 2Ы1(здесь Д — эквивалентная абсолютная шероховатость). [c.233]

Переходная область сопротивления граничит с одной стороны с областью сопротивления в гладких трубах, а с другой — с квадратичной областью сопротивления. Поэтому рациональная формула для X в переходной области должна удовлетворять следующим условиям [c.89]

Затем при больших значениях Не, тем больших, че.м больше относительная гладкость, ламинарная пленка разрушается н закон сопротивления становится уже другим. Опытные точки отходят от линии гладких труб и постепенно через переходную область попадают в область квадратичного закона (Я ие зависит от Не). [c.91]

Промежуточная область ограничивается, с одной стороны, числом Re, до значения которого законы сопротивления шероховатой и гладкой труб совпадают, а с другой — числом Re, после которого имеет место квадратичный закон сопротивления. При промежуточном режиме коэффициент сопротивления зависит и от числа Re, и от шероховатости. [c.286]

По заданному профилю скоростей нетрудно получить так же, как и для гладкой трубы, закон сопротивления. Рассмотрим закон сопротивления во второй области, для чего, используя уравнение (XI.77) на оси трубы [c.289]

Для труб с малой шероховатостью опытные точки в некотором интервале значений числа Рейнольдса располагаются вдоль второй наклонной прямой II, известной под названием прямой Блазиуса для гладких 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 различной шероховатости, и затем, при дальнейшем увеличении числа Рейнольдса, также сохраняет свое значение постоянным. Это так называемая область вполне шероховатых труб , отвечающая квадратичному закону сопротивлений. [c.139]

К указанной области сопротивления относятся технически гладкие трубы (цельнотянутые из цветных металлов— медные, латунные, свинцовые и др. и стеклянные трубы) во всем диапазоне их практического использования по числам Re, а также стальные трубы до значений числа [c.233]

Полуэмпирическая теория Прандтля дала возможность качественно и количественно описать закономерности турбулентного течения для гладких и шероховатых труб. В то же время следует отметить, что эта теория не отражает особенностей сопротивления в промежуточной области между гладкими и шероховатыми трубами, которая, как будет видно из дальнейшего, имеет большое практическое значение. [c.164]

Полученные зависимости (219), (220), в отличие от формул Прандтля — Никурадзе, справедливы для всех областей сопротивления при турбулентном течении в трубах гладкой, шероховатой и переходной. Последнюю, как уже отмечалось, Прандтль не рассматривал. [c.168]

Анализ возможных значений коэффициента гидравлического трения для различных условий показывает, что трубопроводы для систем теплогазоснабжения и вентиляции работают преимущественно в переходной области сопротивления. Водопроводные линии чаш,е всего относятся к области шероховатых труб. Как гидравлически гладкие работают пластмассовые, алюминиевые, латунные и другие трубы с очень малой физической шероховатостью, а также стальные трубы для некоторых режимов водяного отопления и газопроводов низкого давления. [c.176]

Для асбестоцементных труб, работающих в переходной области сопротивления, или пластмассовых труб, относящихся к гидравлически гладким, величина А существенно зависит от скорости течения и для ее определения нужны развернутые таблицы или специальные номограммы. [c.280]

Область постоянных значений X — область автомодельности, где справедлив квадратичный закон изменения сопротивлений (область /), ограничена тонкой линией 1. В области И X изменяется с изменением Ке. Кривая 2 соответствует изменению X при гидравлически гладких трубах. Для области I рекомендуется определять X [57] по формуле [c.49]

Рис. 3-8. Зависимость коэффициента сопротивления f от критерия Рейнольдса Re для изотермического течения газов и жидкостей в круглых трубах [Л. 988]. я —область ламинарного течения / — ламинарный поток в круглых трубах, /= 16/Re 2 — промышленные стальные и чугунные трубы 3 — гладкие трубы типа стеклянных, медных.

В переходной области течения в гладкой трубе коэффициент сопротивления растет с увеличением числа Рейнольдса (а не падает, как при ламинарном или турбулентном режиме). То же самое относится к числу Стантона, тогда как число Нуссельта в переходной области растет примерно пропорционально Re где п> (тогда как в ламинарном течении в турбулентном n ls). Интенсивность турбулентных пульсаций проходит через резкий максимум вблизи стенки, затем падает при удалении от нее. Эти общие свойства процесса в переходной области оправдывают попытку вывода единообразной интерполяционной [c.149]

Область гидравлически гладких труб — Re < 10rf/A , когда толщина вязкого подслоя болыне высоты неровностей б> (рис. 22.14, а). Турбулентная часть потока не касается выступов и скользит по ламинарному подслою, как но гладкой трубе, а вязкий подслой обтекает выступы без разрывов н вихре-образований. В этом случае пюроховатость трубы не влияет на гидравлическое сопротивление и гидравлический коэффициент трения Потери напора на трение по длине /г., в этой области пропорциональны средней скорости в степени т 1,75. [c.289]

Область гидравлических гладких труб выступы шероховатости погружены в вязкий подслой (Аэкв < б) и не нарушают целостности его. Выступы обтекаются без отрывов и вихреобразо-ваний. В этом случае шероховатость не влияет на гидравлические сопротивления и гидравлический коэффициент трения. Эта область существует при Re — < 10 по А. Д. Альтшулю). [c.33]

Граница между областью гидравлически гладких труб и переходной областью сопротивления может быть определена приближенно по соотношению Re 20 d/Аэ. При турбулентном движении и 4000формулу Блазиуса, (8.38). Область гидравлически шероховатых труб соответствует числам Re>500 ui/Дэ. Коэффициент Якв можно определять по формуле Б. Л. Шифринсона [c.176]

Коэффициент Я не следует закону для гладких труб, постепенно возрастает и при ]gRe =i4,6 для первой кривой или lgReгa5,0 для второй кривой становится практически независимым от Re. В этой области потери удельной энергии пропорциональны квадрату скорости (квадратичный закон сопротивления). [c.90]

Для гидравлически гладких труб показатель степени п примерно равен 1,75 (tg 2 1,75) в области доквадратичного сопротивления п переменное и изменяется в пределах от 1,75 до 2,0 в области квадратичного сойротивления п = 2,0 (tg ад = 2). Поэтому в гидравлике для турбулентного режима движения жидкости при больших числах Рейнольдса принята квадратичная зависимость между средней скоростью движения и потерями напора [c.106]

Эти особенности коэффициента сопротивления в турбулентной области можно объяснить следующим образом. Сперва при невысоких числах R (но, напомним, ббльших 3000) толщина ламинарного пристенного подслоя оказывается больше, чем выступы шероховатости. В этой зоне закон сопротивления совпадает с прямой Блазиуса (49.6) для гладких труб. Эту зону называют зоной гладкого трения. [c.182]

График Г. А. Мурина. Опыты Никурадзе с трубами, имеющими стенки с искусственной шероховатостью (см. рис. 95), показали наличие двух областей сопротивления при турбулентном режиме шероховатой и гладкой. Переходная зона между шероховатым и гладким трением, где одновременно влияет как вязкость жидкости, так и шероховатость стенок, Прандтлем и Никурадзе не исследовалась. [c.169]

Что касается трубопроводов, относящихся к доквадратичной области сопротивления и области гладких русел (труб), то расчет их отличается от расчетов, приводимых ниже, только тем, что при определении потерь напора вместо формулы Шези здесь приходится пользоваться исключительно формулой Вейсбаха-Дарси (4-70) и находить коэффициент трения X, как указано в 4-11. [c.210]

Случаи, когда в испарителях генерация пара происходит в горизонтально расположенных трубах, встречаются не так уж редко. Как правило, плотность критического теплового потока в горизонтальных трубах ниже, чем в вертикальных, поэтому с целью повышения значения кр применяются различного рода интенсификаторы. Однако использование в качестве интенсифи-каторов каких-либо завихрителей или шнеков не приводит к существенным результатам, так как с их помощью турбулизируется ядро потока, в то время как основное термическое сопротивление сосредоточено в пристенной области. Как показывают эксперименты, в некоторых случаях в качестве интенсифнкаторов целесообразно использовать поверхности с капиллярно-пористыми покрытиями. На рис. 12.7 сопоставлены зависимости q = f x) для гладкой трубы и для трубы с капиллярно-пористым покрытием [216]. В этих опытах [c.323]

При турбулентном режиме движения коэффициент к зависит в общем случае от числа Рейнольдса Re и относительной шероховатости A/d (где Д — эквивалентная шероховатоств) и определяется по эмпирическим формулам. При этом различают три области гидравлических сопротивлений — гидравлически Гладких труб, переходную и квадратичную. [c.39]

На рис. 2-2 показаны распределения скоростей по поперечному сечению гладкой трубы в области больших значений числа Яе. Как видно, профиль скоростей в этом случае почти автомоделей относительно этого критерия и в довольно широких областях значений числа Рейнольдса можно принимать (с достаточной для ряда практических задач точностью) некоторое среднее распределение скоростей и соответствующее значение коэффициента гидравлического сопротивления, о пример приближенной автомодельности в однородном элементе. [c.50]

В последние годы в ИВТАН СССР проведена большая серия опытов [4.109—4.111] для выявления влияния малых шероховатостей на теплообмен в закризисной области. Шероховатости выполпялись в виде одно-заходной резьбы. Профилограымы исследованных шероховатостей показаны на рис. 4.27. Шероховатость типа 1 имела высоту выступов К = --= 4,5 мкм, шаг S= 450 мкм типа 2 — К = 100 мкм, S == 2000 мкм. На рис. 4.28 показана зависимость коэффициентов гидравлического сопротивления от числа Рейнольдса для шероховатости труб и технически гладкой трубы. Рассматриваемые шероховатости не изменили величину Жгр (см. рис. 4.29). При всех исследованных условиях по параметру а гр расслоения точек не наблюдалось. [c.188]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...