Гидравлически гладкие трубы шероховатые трубы

Понятие о гидравлически гладких и шероховатых трубах [c.80]

При турбулентном режиме движения закон сопротивления будет иной, причем он будет различным также при гидравлически гладких и шероховатых трубах. [c.84]

Рис. 22.14. К рассмотрению гидравлически гладких и шероховатых труб

Гидравлически гладкие и шероховатые трубы. На рис. 4-16 обозначены Л — высота выступов шероховатости стенки русла и 5 — толщина вязкого подслоя. [c.153]

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]

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]

Гидравлически гладкой трубой считается труба, в которой выступы (шероховатости) скрыты в Толще ламинарного граничного слоя жидкости у стенок. [c.13]

Гидравлически гладкие и шероховатые трубы. [c.33]

ГИДРАВЛИЧЕСКИ ГЛАДКИЕ И ШЕРОХОВАТЫЕ ТРУБЫ (РУСЛА). ТОЛЩИНА ВЯЗКОГО ПОДСЛОЯ [c.160]

Для гидравлически гладких и шероховатых труб относительный дефицит местной скорости от максимальной [c.169]

Характеристики пульсаций скорости в турбулентном потоке в трубах. Измерения в гидравлически гладких и шероховатых трубах показали, что относительный стандарт пульсационной продольной составляюш,ей скорости турбулентного потока при [c.171]

Понятие о гидравлически гладких и шероховатых стенках является условным. С возрастанием числа Рейнольдса уменьшается бпл и поэтому одна и та же труба, характеризовавшаяся при небольших числах Рейнольдса как гидравлически гладкая, может при больших числах Ее оказаться гидравлически шероховатой. [c.79]

ПОНЯТИЕ О ГИДРАВЛИЧЕСКИ ГЛАДКИХ И ШЕРОХОВАТЫХ ТРУБАХ [c.104]

В практических условиях, по крайней мере при больших числах Рейнольдса, трубы не могут рассматриваться как гидравлически гладкие. Шероховатость стенок труб приводит к тому, что сопротивление получается более высоким, чем это следует из формул, выведенных в предыдущем параграфе для гладких труб. В связи с этим понятно, что законы течения в шероховатых трубах имеют большое практическое значение и поэтому уже давно служили предметом многочисленных исследований. Однако попытки систематического исследования наталкивались на одну принципиальную трудность, связанную с большим многообразием геометрических форм шероховатости и, следовательно, с чрезвычайно большим числом параметров, определяющих шероховатость. В самом деле, пусть мы имеем стенку с совершенно одинаковыми элементами, образующими шероховатость очевидно, что сопротивление, оказываемое такой стенкой движению жидкости, зависит не только от формы и высоты элементов шероховатости, но также от плотности распределения шероховатостей, т. е. от числа элементов шероховатости, приходящихся на единицу площади, и, кроме того, от группировки этих элементов на поверхности. Вследствие этих обстоятельств потребовалось довольно значительное время, прежде чем удалось вывести ясные и простые законы течения в шероховатых трубах. Обзор многочисленных старых измерений дал Л. Хопф [ ]. Он установил, что все ранее выведенные законы сопротивления в шероховатых трубах и каналах могут быть разбиты на два типа. В законах первого типа сопротивление в точности пропорционально квадрату скорости, следовательно, коэффициент сопротивления Я не зависит от числа Рейнольдса. Такой тип закона сопротивления получается для сравнительно грубой и очень частой шероховатости, наблюдающейся, например, у цемента, необработанного железа, а также в искусственных условиях— при наклейке на стенки крупных зерен песка. В этом случае шероховатость стенки может быть охарактеризована посредством одного-единственного параметра, так называемой относительной шероховатости к/В, где к есть высота элементов шероховатости, а 7 — радиус трубы с круглым поперечным сечением или гидравлический радиус некруглого сечения. Из соображений о подобии можно заключить, что при такой шероховатости коэффициент сопротивления X зависит только от относительной шероховатости. Эту зависимость можно определить экспериментально, если одну и ту же шерохова- [c.554]

Задачу решить, предполагая, что и.меют место 1) ламинарный режим 2) турбулентный режим в области гидравлически гладких труб (К = 0,316/ Ке) 3) турбулентный режим в области гидравлически шероховатых труб (л = 0,11 Л/с/), [c.255]

Учитывать только потери на трение по длине, предполагая, что в сравниваемых трубопроводах будут иметь место 1) ламинарный режим 2) турбулентный режим в области гидравлически гладких труб (Я, = 0,316/] Re) 3) турбулентный режим в области гидравлически шероховатых труб (Я = о, 11 A/d) в последнем случае считать [c.258]

Если Д << б (см. рис. 22), то Я не зависит от шероховатости (режим гидравлически гладкой трубы), а зависит только от значения Re. [c.85]

При турбулентном режиме движения и гидравлически гладких трубах все точки также независимо от шероховатости располагаются на одной линии (линия II на рис. 5.9 и 5.10 — зона гладкостенных труб), описываемой формулой Блазиуса [c.82]

Участки кривых 4 характеризуют собой переход от области движения жидкости по гидравлически гладким трубам к области движения по гидравлически шероховатым трубам 5. Таким образом, в зоне 4 коэффициент гидравлического трения Я зависит как от шероховатости, так и от числа Рейнольдса. Для определения коэффициента Я в этой области можно рекомендовать формулу А. Д. Альтшуля [c.47]

Введение в рассмотрение пристенного слоя приводит к критерию для разделения поверхностей, и в частности стенок, труб на два класса гидравлически гладких и шероховатых. [c.153]

ЛИНИЯ ламинарного движения // — линия турбулентного движения в гидравлически гладких трубах /// — то же, во вполне шероховатых трубах (/ — / /А = 15 2 —г//г = 30.б Л —л/А = 60 4 —л//г=126 5- [c.172]

Формула (4.53) учитывает влияние на профиль скоростей одновременно вязкости и шероховатости. Как показывают опыты, она пригодна для всей области турбулентного движения в трубах, т. е. как для гидравлически гладких труб, так и для вполне шероховатых, а также и для переходной области. Из формулы (4.53) можно получить выражение для средней скорости [c.185]

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 частном случае, при гидравлически гладких трубах (когда 6>А) X не зависит от размеров и формы выступов шероховатости стенок и является функцией только Ве. Наиболее распространенной формулой для определения X в этом случае, дающей хорошее совпадение с экспериментом при Ве <( 10 , является формула Блазиуса [c.78]

На рис. 2 проведено сопоставление опытных данных, полученных при одинаковых р и wy на гладкой и шероховатой трубах. Из графиков следует, что в области повышенных (80 ата) и средних (50 ата) давлений гидравлическое сопротивление при движении двухфазного потока в шероховатой трубе (А = 30 мк) [c.124]

Гидравлически гладкой трубой считается такая труба, в которой выступы (шероховатости) скрыты в толще ламинарного граничного слоя у стенок. Ввиду того, что с увеличением значения Де толщина ламинарного пограничного слоя уменьшается, выступы шероховатости трубы при известных значениях Де могут оголиться и труба перестанет быть гидравлически гладкой. В соответствии с этим на величину коэффициента X при турбулентном потоке может оказывать влияние при некоторых больших числах Де характер (шероховатость) поверхности стенок трубопровода. [c.67]

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]

Исследования Ф. А. Шевелева показали, что сопротивление в гидравлически гладких трубах прямо не зависит от высоты выступов шероховатости, но на него влияет волнистость поверхности вязкого подслоя, которая зависит от [c.34]

В книге приведена обобщенная теория пристенного осреднеиного турбулентного движения обычной жидкости и слабь[х растворов полимеров в гидравлически гладких и шероховатых трубах, диффузорах, позволяющая дать уравнения движения, описать теоретически все кинематические и динамические параметрь] и дать инженерные методы расчета. [c.6]

Япер В переходной области, объединив формулы для % гидравлически гладких и шероховатых труб [c.173]

А. Д. Альтшулем предложена, наряду с зависимостями для гладких и шероховатых труб, также универсальная зависимость для коэффициента гидравлического сопротивления, пригодная для любых условий течения. Для гладких труб формула Альтшуля имеет вид [c.186]

На рис. 59 показаны результаты 362 опытов Никурадзе для труб с равномернозернистой шероховатостью. Прямая АВ, нанесенная на рис. 59, построена по формуле (88), т. е. для гидравлически гладких труб, а горизонтальные прямые (справа от прямой СО) — по формуле (91), т. е. для гидравлически шероховатых труб. [c.73]

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]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...