Гидравлически шероховатая зона

Из изложенного видно, что критерием турбулентных зон является число V A/v при V A/v < А — гидравлически гладкая зона, а при у A/v > А—гидравлически шероховатая зона. [c.69]

Следует отметить, что в одном и том же русле (трубе) возможна любая зона, так как при малых значениях скорости V может наблюдаться гидравлически гладкая зона, а при сравнительно больших скоростях — гидравлически шероховатая зона. [c.69]

Гидравлически шероховатая зона [c.70]

Найдем скоростную характеристику 5 для круглой трубы в гидравлически шероховатой зоне. Возьмем трубу диаметром О, в которой А б. [c.70]

Между прямыми АВ и СО лежит переходная зона, а справа от линии СО — гидравлически шероховатая зона. [c.73]

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]

При турбулентном режиме наблюдаются три зоны гидравлически гладкая, гидравлически шероховатая и переходная. [c.68]

Гидравлически гладкая зона наблюдается в том случае, когда высота выступов шероховатости стенок русла А значительно меньше толщины пристеночного слоя 6, т. е. А O (рис. 56, а). [c.68]

В гидравлически гладкой зоне шероховатость стенок русла не оказывает влияния на движение жидкости, и в этой зоне зависит от толщины пристеночного слоя б. [c.68]

Ответ правильный. При подогреве жидкости ее вязкость уменьшается. Следовательно, при постоянном расходе (а, следовательно, и средней скорости) Re возрастает. Поэтому, как видно из формул (4.3) и (4.6), значение коэффициента X при ламинарном движении и в зонах гидравлически гладких и гидравлически шероховатых труб уменьшается. Но в квадратичной зоне X от Re не зависит. Следовательно, подогрев жидкости становится не нужным. [c.83]

При Re > 500— - зона гидравлически шероховатых труб (квадра-Д [c.157]

Коэффициент гидравлического трения X, зависит от зоны гидравлических сопротивлений, которая нам неизвестна. Задаваясь зоной гидравлических сопротивлений, задачу решаем методом последовательных приближений. Обычно на первом этапе предполагают наличие квадратичной зоны гидравлических сопротивлений (зона гидравлически шероховатых труб, шероховатость согласно табл. 9.1 принимаем А = 0.2 мм). [c.167]

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]

Принимаем коэффициент шероховатости стенок к = 0,2 мм. Зона гидравлического сопротивления [c.103]

На самом деле, как уже указывалось, толщина вязкого подслоя непостоянна и уменьшается с увеличением числа Рейнольдса. У гидравлически гладких стенок с возрастанием числа Рейнольдса также начинает проявляться их шероховатость, так как вязкий подслой становится тоньше и выступы шероховатости, которые первоначально полностью располагались в этом слое, начинают выходить из него, выступая в турбулентную зону. Следовательно, одна и та же стенка в зависимости от числа Рейнольдса может вести себя по-разному в одном случае — как гладкая, а в другом — как шероховатая. Поэтому абсолютная шероховатость не может полностью характеризовать влияние стенок на движе- [c.130]

До тех пор пока выступы шероховатости полностью погружены в ламинарный пограничный слой, т. е. когда k < наличие этих выступов не создает различий в шероховатости, понимаемой в гидравлическом смысле для структуры потока в этом случае нет разницы между гладкими и шероховатыми поверхностями стенок и коэффициент X не зависит от шероховатости, а зависит только от числа Рейнольдса и определяется как для гладких труб (1—3-я зоны). Если же выступы шероховатости выходят за пределы пограничного слоя k > 6 ламинарное течение нарушается и наличие выступов шероховатости, приводит к отрыву жидкости от стенок и образованию в ней вихрей. [c.140]

Наконец, в третьей зоне при больших значениях числа R толщина ламинарного подслоя становится столь малой, что выступы шероховатости оказываются больше толщины подслоя. Гидравлическое сопротивление, вызываемое вихреобразованием, становится постоянным и не зависит от числа R. Эту зону будем называть зоной вполне шероховатого трения. [c.182]

В частности, например, при di = d для ламинарного режима ф2-т 0 5 ддд турбулентного режима в зоне гладкого трения Ф = (0,5)2 о,25 0 297 и для турбулентного течения в зоне вполне шероховатого трения ф " = 0,25. Таким образом, гидравлический уклон и, следовательно, падение напора на сдвоенном участке при условии постоянства сечения магистрали всегда меньше, чем гидравлический уклон на одиночном участке. [c.209]

Формулы для гидравлически гладких и вполне шероховатых труб впервые были получены Прандтлем. Для переходной области Прандтль аналитических зависимостей для профиля скоростей и коэффициента гидравлического трения не дал. Согласно Прандтлю, весь поток в трубе можно разбить по сечению на две зоны — вязкий подслой и турбулентное ядро, между которыми предполагается существование переходной зоны. [c.187]

С позиций теории подобия важными являются две области гидравлических сопротивлений по длине зона ламинарного течения и зона квадратичного сопротивления. Первая зона, как это следует из экспериментального графика зависимости X=/(Re), объединяет все опытные данные независимо от шероховатости трубопроводов во второй зоне коэффициент X для фиксированной относительной шероховатости сохраняет постоянное значение. [c.390]

При этом методе сравнения не учитывается то обстоятельство, что в случае увеличения скорости теплоносителя возрастает гидравлическое сопротивление во всей системе циркуляции теплоносителя, в то время как создание искусственной шероховатости обусловливает рост гидравлического сопротивления лишь в зоне поверхности теплообмена. [c.276]

Зона вполне шероховатых труб 75 гидравлически гладких труб 75 [c.236]

Поверхностная кавитация может возникнуть и на неподвижных элементах гидравлических машин. Так, вследствие общего понижения давления кавитационные зоны часто возникают на стенках отсасывающих труб реактивных гидротурбин непосредственно за рабочим колесом и на поверхности всасывающих патрубков насосов перед входом на лопасти рабочих колес. Различные конструктивные соединения, недостатки монтажа, не,-ровности и шероховатость поверхности могут вызвать появление кавитационных зон и на других элементах проточной части гидротурбин. [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]

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]

Если выполняется условие А < 4и /и,, то профиль скорости не зависит от шероховатости и стенка может рассматриваться как динамически или гидравлически гладкая. Толщину вязкого подслоя можно оценить как S =5и/и., толщина переходной зоны будет 5, =30о/ц. Если к>6Сы/и,, то вязкий подслой практически перестает существовать. Течение в непосредственной близости от стенки состоит из совокупности вихрей, возникающих при обтекании отдельных бугорков шероховатости. [c.90]

При 10(с /А)<Ке<500(с /Д) характер гидравлического сопротивления соответствует зоне шероховатых труб. [c.106]

В земляных каналах эквивалентная шероховатость Д не менее 5 мм, а в реках не менее 50 мм (см. приложение 4). Полагая V = 10 м 1сек, получаем, что в земляных каналах гидравлически шероховатая зона будет при скорости [c.72]

Как видно из этой формулы, при малых значениях 8 и Ке X практически зависит только от Ке. Это соответствует зоне гидравлических гладких труб. При увеличении Ке слагаемые в скобках становятся соизмеримыми, что соответствует зоне гидравлически шероховатых труб [Я=/(8, Ке)]. При высоких значениях Ке первый член в скобках становится пренебрежимо малым и Я практически зависит только от е. Так как относительная щероховатость в данный момент является постоянной величиной, становится постоянным и коэффициент Я. Это условие соответствует зоне вполне шероховатых труб (квадратичной зоне). Согласно А. Д. Альтщулю, примерные границы зон сопротивления определяются следующими соотношениями [c.106]

Следует помнить, что все три области относятся к турбулентному режиму движения и для каждой из них существует ряд эмпирических формул расчета коэффициента гидравлического трения к. Значения к могут быть определены по графику Я = / (Re, й /Ддкв) составленному в 1948 г. Г. А. Мухиным для промышленных стальных труб с естественной шероховатостью (рис. 22.15), на котором хорошо видны три вышеупомянутые зоны. [c.290]

Таким образом, в зоне III влияние шероховатости стенок на гидравлическое сопротивление должно проявляться качественно так же, как и при движении однофазного потока, однако количественное отличие может иметь место. Дело в том, что на величину гидравлического сопротивления оказывает влияние не вся высота бугорка шероховатости, а только та его часть, которая выступает за пределы нленки жидкости. Таким образом, эффективная шероховатость стенки канала в рассматриваемых условиях меньше геометрической. С падением иаросодержания толщина пленки жидкости растет, эффективная шероховатость надает, а величины гидравлических сопротивлений при течении двухфазного потока в шероховатых и гладких трубах сближаются между собой, что подтверждается опытными данными, особенно полученными при давлениях р —20 и 50 ата. [c.126]

Коэффициент гидравлического сопротивления Я может быть вычислен по формулам гидравлики, а для зоны вполне шероховатого трения - по формуле Веймаута [c.118]

Последнее получается комбинированием (13-10), (13-67) и (13-70а). В равномерном потоке A = /io. В двумерном потоке гидравлический радиус R становится равным глубине потока. Это уравнение применимо к внешней зоне (см. п. 13-2.4), где (//6 = f///i>0,15, и справедливо как для гладких, так и для шероховатых стенок. Постоянная Кармана к часто принимается равной 0,4, хотя имеются данные, по которым следовало бы уменьшить это значение. Например, Элата и Иппен [Л. 14] нашли, что для плавно изменяющегося течения в гладком горизонтальном канале х = 0,376. Ванони [Л. 15] нашел, что для неподвижной песчано-зернистой шероховатости, когда 0,003[c.326]

Металлографический метод может разрешить ряд вопросов, связанных с процессом резания. Пользуясь этим методом, можно получить ясное представление об изменении TpyK jypbi стружки и слоя, прилегающего к обработанной поверхности. Если первоначальная структура крупнозернистая, то в результате резания происходит ее измельчение кроме того, в результате пластических деформаций первоначальные зерна при резании могут удлиняться и структура может перейти в волнистую. Далее металлографический метод может дать указание о степени пластической деформации в зоне резания, а также о направлении течения металла и о направлении сдвигов. Элемент стружки, подвергавшийся сжатию, деформируется весьма неравномерно в разных точках. Частицы металла, лежащие ближе к передней грани, деформируются гораздо сильнее. В результате неравномерности деформаций между частицами металла появляются сдвиги, плоскости которых направлены под углом к плоскости скалывания. Кроме того, появляются мелкие трещины, придающие обрабатываемой поверхности шероховатый вид. Как показали опыты, проведенные с малыми скоростями резания ( К=1 мм/мин), давление резания не остается постоянным в течение всего периода скалывания отдельных элементов стружки. Оно достигает максимума в начале скалывания, т. е, в момент наибольшей деформации элемента, и падает до минимума в конце скалывания элемента, при этом к концу скалывания давление не падает до начальной величины, что объясняется тем, что осаживание второго элемента стружки начинается несколько раньше, чем заканчивается скалывание первого элемента. Число колебаний в единицу времени, связанное с периодическим изменением давления резания, очевидно, будет зависеть от времени, потребного на образование одного элемента стружки. При обычно применяемых на практике скоростях резания очень трудно на диаграмме давления резания обнаружить амплитуды колебаний, соответствующие моменту образования отдельных элементов стружки, поэтому обычные измерительные приборы (особенно гидравлического типа) не в состоянии регистрировать все тонкости процесса резания, и вместо волнистой кривой усилия резания записывают почти прямую линию. [c.80]

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]

Формула (109) получена при условии спрямления кривой зависимости lgA,=/(lgRe) в зоне шероховатых труб , т.е. ее заменой на этом участке прямой линией, начальная точка которой на границе с зоной гидравлически гладких труб находится по формуле Блазиуса, а на границе с зоной вполне шероховатых труб —по формуле Шифринсона (85). [c.134]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...