Движение жидкости по шероховатым трубам. Влияние шероховатости стенок на сопротивление трубы

С физической точки зрения для сопротивления жидкости при движении в шероховатой трубе существенно отношение высоты к элемента шероховатости к толщине пограничного слоя, причем основную роль играет толщина ламинарного подслоя б , следовательно, физически важной безразмерной характеристикой шероховатости является отношение /б/. Если высота элемента шероховатости настолько мала (или пограничный слой настолько толст), что все выступы шероховатости лежат внутри ламинарного подслоя, т. е. если к < б , то шероховатость вообще не вызывает никакого увеличения сопротивления. В этом случае шероховатая стенка является как бы гидравлически гладкой. При ламинарном течении Хагена — Пуазейля все шероховатые трубы являются гидравлически гладкими шероховатость при таком течении не оказывает никакого влияния на сопротивление. Так как, согласно сказанному в 3 настоящей главы, толщина ламинарного подслоя равна [c.555]

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]

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]

Для течения в шероховатых трубах в отсутствие магнитного поля гидравлическое сопротивление при ламинарном режиме практически не отличается от сопротивления при течении в гладких трубах. В поперечном магнитном поле картина течения в шероховатых трубах существенно меняется. Исследование свободного обтекания тел проводящей жидкостью [17] показало, что наложение магнитного поля приводит к увеличению давления в окрестности лобовой части тела и к понижению в кормовой (т. е. к увеличению сопротивления формы), к повышению сопротивления трения вследствие увеличения градиента скорости на поверхности тела, к безотрывности течения при больших значениях индукции магнитного поля и т. д. Обтекание элементов шероховатости, расположенных на стенке, имеет специфические особенности, однако качественно влияние поперечного магнитного поля на течение в обоих случаях аналогично. Численное решение дифференциальных уравнений движения для ламинарного плоскопараллельного течения несжимаемой проводящей жидкости между бесконечными непроводящими плоскостями, имеющими равномерно расположенные призматические выступы квадратного сечения [18], подтверждает это предпо- [c.66]

Коэффициент гидравлического трения при ламинарном течении рассчитавают по формуле (74), из которой видно, что он зависит только от Ке. При турбулентном течении из-за влияния шероховатости стенок трубы на сопротивление движению жидкости определение К затруднено, так как при этом происходят сложные процессы. Выяснению вопроса о влиянии разных факторов на величину коэффициента Я посвящено большое число экспериментальных и теоретических работ. Не останавли- [c.100]

Более подробное изложение теории турбулентного движения жидкости прн налнчн шероховатости стенок можно найти в следующих статьях Л. Г. Л о й ц я п с к и й, Об универсальных формулах в теории сопротивления шероховатых труб. Труды ЦАГИ, вып. 250, 1936 К. К. Фсдяевскнн Примерный расчет интенсивности трения и допускаемых высот шероховатости для крыла. Расчет трения поверхностей с местной и общей шеро-.ховатостью. Там же, вып. 250, 1936 К. К. Федяевский и Н. Н. Фомина, Исследование влияния шероховатости на сопротивление и состояние пограничного слоя. Там же, вып. 441, 1939. [c.621]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...