Сопротивление гладких труб при турбулентном движении

Формулы сопротивления гладких труб при турбулентном движении жидкости. Ламинарный подслой [c.609]

Сопротивление гладких труб при турбулентном движении. [c.503]

Для определения коэффициента сопротивления трения гидравлически гладких труб при турбулентном движении жидкости может быть использована формула в форме [2-75] [c.78]

При турбулентном режиме (Не>2000 lg Ке>3,6) опытные точки до некоторых чисел Рейнольдса совпадают с линией //, полученной при испытании гладких труб без искусственной шероховатости, а затем отклоняются от нее в сторону больших значений X чем меньше шероховатость, тем при больших числах Рейнольдса начинается это отклонение таким образом, при некоторых условиях (малые числа Не, малые значения к/й или большие г/к) шероховатость не оказывает влияния на сопротивление также и при турбулентном движении. [c.173]

Поскольку 8850 ]> 2300, то движение жидкости турбулентное. Коэффициент сопротивления для круглой гладкой трубы при турбулентном режиме течения жидкости [c.19]

Шероховатость стенки трубы влияет на гидравлическое сопротивление только при турбулентном течении и идкости. При ламинарном движении шероховатость не проявляет себя и коэффициент гидравлического сопротивления трения X оказывается таким же, как и в гладких трубах. При достаточно больших числах Re величина X зависит только от шероховатости 6/г, где 6 — средняя высота отдель- [c.218]

При турбулентном неизотермическом движении несжимаемой жидкости в гладких трубах коэффициент сопротивления трения может быть рассчитан но следующей формуле [20] [c.87]

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

Из предыдущего изложения следует, что потери энергии (напора) в гладких и в шероховатых трубах при ламинарном режиме движения жидкости пропорциональны первой степени скорости, а в случае турбулентного режима — квадрату скорости. При этом квадратичный закон сопротивлений для шероховатых труб справедлив только для вполне турбулентного режима, под которым понимается движение при полном разрушении ламинарного подслоя. [c.149]

В гладких трубах ламинарное движение переходит в турбулентное при числе Re = 2320. Однако в зависимости от состояния труб оно может снизиться до 1600 и даже ниже. Число Рейнольдса является характерной величиной, которой оцениваются различные виды гидравлических сопротивлений, и поэтому при расчете гидравлических систем оно имеет важное значение. [c.60]

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]

Итак, анализ размерностей показывает, что при турбулентном режиме возможно существование двух областей — квадратичной при п = = 2 и гладкой при п 1,75. При промежуточных значениях л показатели степеней х у выражения гладкости труб и (2 — п) у числа Рейнольдса будут больше нуля. Движение в этом случае будет отвечать переходной области, в которой (на основании опытных данных) сопротивление зависит и от числа Рейнольдса, и от гладкости труб. [c.112]

В баллистических экспериментах, выполненных в 50-е. гг., было обнаружено, что при движении моделей во фреонах в определенных условиях фронт головной ударной волны перестает быть гладким. На фронте головной ударной волны возникают многочисленные тройные конфигурации (пересечения в одной точке трех ударных волн). Картина течения становится такой же, как и за плоской ударной волной при наличии поперечных возмущений. В ряде случаев фронт волны остается гладким, а за ним возникает турбулентное течение. Сопротивление моделей существенно меняется. В дальнейшем были выполнены опыты в ударной трубе с инертными газами (аргон, криптон, ксенон) и с молекулярными (углекислый газ). Выяснилось, что распространение сильных ударных волн (при скорости несколько километров в секунду) имеет ряд особенностей. Фронт волны перестает быть плоским, в ряде случаев фронт разрушается, распределение плотности и концентрации электронов в релаксационной зоне имеет немонотонный характер (рис. 4.1, 4.2). Все эти особенности обнаруживают пороговый характер по скорости волны и начальному давлению. Малые примеси водорода (порядка 1%) оказывают стабилизирующее воздействие на течение. Описанное явление получило название релаксационной неустойчивости ударных волн. Существенную роль при этом, по-видимому, играет интенсивный переход энергии возбуждения в кинетическую. [c.81]

Несмотря на то, что гидравликой уже давно был накоплен огромный опытный материал, характеризующий сопротивление различного рода шероховатых поверхностей, его научное обобщение стало возможным лишь в последнее время на основе теории подобия и теории турбулентности. Введение числа Рейнольдса в качестве параметра при обработке экспериментальных данных позволило установить, что шероховатость стенок влияет на характер движения жидкости по-разному, в зависимости от величины числа Рейнольдса. Оказывается, что трубы, которые при малых значениях числа Рейнольдса следуют закону Блазиуса и, следовательно, могут быть рассматриваемы как технически гладкие, при увеличении числа Рейнольдса обнаруживают все возрастающие отклонения от этого закона, характерные для шероховато- [c.510]

Первые результаты об условиях возникновения турбулентности были получены Хагеном (1839). Он изучал течения воды в прямых круглых трубах небольших радиусов и установил, что при постепенном уменьшении вязкости воды (что достигалось повышением ее температуры) скорость течения при одном и том же напоре сначала возрастает до некоторого предела, а затем начинает уменьшаться. Вытекающая из трубы струя воды, до указанного предела имеет гладкую форму, а после перехода через этот предел испытывает резкие колебания. Хаген объяснял эти явления тем, что при достаточно малом значении вязкости в потоке образуются внутренние движения и вихри, которые приводят к повышению сопротивления и, следовательно, к уменьшению скорости течения. Хаген обнаружил, что изменения характера течения можно добиться, меняя напор воды (т. е. среднюю скорость) или радиус трубы. [c.65]

Для турбулентного режима движения воздуха в трубе коэффициент сопротивления % зависит не только от числа Рейнольдса, но и от относительной шероховатости стенок трубы. Для гладких труб при турбулентном потоке коэффициент сопротивления определяется по известной формуле Блязиуса [c.72]

На рис. 1.27 показана аависимость A,=f(Re) в трубах с различной шероховатостью поверхности. При ламинарном режиме течения (ли- iguoox) ния Л) сопротивление с N зависит только от числа г iR e. При турбулентном движении в гладких трубах (линия Т) сопротивление зависит также только от числа Re. Для шероховатых труб (линия Тш) сопротивление зависит от отношения внутреннего радиуса трубы т к высоте шероховатости k. Величина отношения r k для кривых Т-ш приведена на графике. Влияние числа R e для шероховатых труб с возрастанием его исчезает. Например, при r/e = 30,6 ч R e lOS >.= oi]st. Таким образом, для ламинарного течения [c.45]

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]

Обычно принимают, что движение ламинарное при Ке<2320 движение приообретает турбулентный характер при Re>2320, так как вязкость в этом случае становится незначительной по сравнению с силами инерции. При турбулентном движении жидкости по гладким трубам (стеклянным, фарфоровым, керамиковым— глазурованным) коэффициент сопротивления определяют по формуле [c.13]

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]

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]

Изложенная в настоящем и предыдущем параграфах полуэмпирическая теория установившегося турбулентного движения в плоских и цилиндрических трубах с гладкими и шероховатыми поверхностями имеет уже более чем полувековую давность и стала общепринятой. Нельзя не указать на ряд ее недостатков, в частности на отмеченную уже неприменимость предсказанного ею логарифмического профиля скоростей вблизи оси трубы, некоторую необходимую игру констант при переходе от логарифмического профиля скоростей к логарифмической формуле сопротивлений и др. [c.590]

Исследования А. П. Зегжда показали, что в открытых руслах подоб-нэ круглым трубам гидравлические сопротивления при движении жидкости также имеют переходную область, заключенную между прямыми 2 ц 4 (см. рис. IX. 1), когда гидравлически гладкие граничные поверхности русел становятся по мере увеличения числа Рейнольдса гидравлически шероховатыми. Следовательно, если средняя высота выступов незначительно превышает толщину ламинарной пленки, то это не вызывает интенсивной турбулентности, наблюдаемой при шероховатых поверхностях. В этом случае п заключено в пределах от 1,75 до 2, а [c.186]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...