Определение эквивалентной шероховатости

Дайте определение эквивалентной шероховатости. [c.72]

При определении эквивалентной шероховатости стенок рассчитываемого участка труб (канала) можно руководствоваться данными, приведенными в табл. 2-5, [c.78]

Понятия средней высоты неровностей А недостаточно для полного учета влияния шероховатой стенки на поток. Действительно, на распределение скоростей и сопротивление влияет не только средняя высота выступов, но и их форма, а также расположение на стенке. Это доказано опытами, проведенными рядом авторов. Так, попытка Г. Шлихтинга повторить опыты Никурадзе с равномерной зернистой шероховатостью, образованной калиброванным песком, дала результаты, расходящиеся с данными Никурадзе, что объясняется различием формы и расположения песчинок, использованных этими авторами. В практике пользуются поэтому эквивалентной шероховатостью А, под которой понимают такую высоту песчинок в опытах Никурадзе, которая создает сопротивление, равное действительному сопротивлению данного трубопро ода. Экспериментальное значение А можно найти из формулы (6,55) Никурадзе, если подставить в нее значение к, определенное из опытов, выполненных с конкретным трубопроводом. Следует иметь в виду, что отношение средней высоты выступов к эквивалентной шероховатости А колеблется от 0,1 до 10. [c.170]

Каждая кривая = / (Re) для технических трубопроводов отвечает определенному значению эквивалентной шероховатости или, как на рис. 99 — величине относительной эквивалентной гладкости d/k , рассчитанной по уравнению Никурадзе (213). Если принять А = и решить уравнение (213) относительно dlk , получим [c.172]

Для определения абсолютной эквивалентной шероховатости ка 12 находим число Рейнольдса при у=1-10 м /с [c.111]

На рис. 1.31 представлен экспериментальный график зависимости коэффициента К от числа Рейнольдса, полученный во Всесоюзном теплотехническом институте Г. А. Муриным. На этом графике изменение коэффициента К представлено рядом кривых, каждая из которых соответствует определенной относительной шероховатости, т. е. отношению где — эквивалентная шероховатость, равная диаметру фракции песка, при устройстве из которого искусственной равномерной шероховатости сопротивление трубопровода равняется сопротивлению трубопровода с естественной [c.41]

Для развитой степени шероховатости любой ее тип можно привести к эквивалентной песочной шероховатости размером Экспериментальное определение эквивалентной песочной шероховатости для различных типов шероховатости имеется в [Л. 200]. [c.333]

Экспериментальное определение эквивалентной песочной шероховатости для большого числа различных видов шероховатости, образованной правильно расположенными выступами, было выполнено Г. Шлихтингом [ ]. Для этой цели был использован специальный канал с прямоугольным поперечным сечением. Три стенки канала были гладкие, а четвертая — шероховатая. Эта четвертая стенка была сделана выдвижной и допускала замену специально заготовленными другими стенками с другими видами шероховатости. Измерение распределения скоростей в центральном сечении дало возможность определить на основании логарифмического закона касательное напряжение на шероховатой стенке, а вместе с тем и эквивалентную песочную шероховатость. Для этого достаточно было для заданной шероховатости к вычислить постоянную В, входящую в универсальный закон распределения скоростей [c.562]

При определении прочности соединения с гарантированным натягом, обусловленной силами внешнего треиия, будем считать, что одно из взаимодействующих тел абсолютно твердое и имеет шероховатость на поверхности. Другое менее твердое тело (охватываемая деталь) имеет гладкую поверхность. Такое допущение справедливо, если параметр шероховатости Ra твердой детали в 4 раза будет больше Ra мягкой детали. Если шероховатости поверхностей одинаковы, то будем считать, что на поверхности более твердого тела имеется эквивалентная шероховатость, параметры которой определяются по формулам [c.266]

Аналитическое решение задачи определения эквивалентных параметров шероховатости получено пока только без учета влияния формы выступов [4, 28, 29, 33]. [c.50]

Гидравлический расчет горизонтальных газопроводов низкого давления (до 0,05 кгс/см ) производится с учетом режима течения газа. Различают три режима течения газа ламинарный (Re 2000), критический (20004000). Каждому режиму отвечает определенная величина коэффициента гидравлического трения к, зависящая от относительной эквивалентной шероховатости стенок трубопроводов kg/d (где kg — абсолютная эквивалентная шероховатость стенок труб, см d — внутренний диаметр газопровода, см) и числа Рейнольдса Re. [c.46]

Для труб с техническими шероховатостями отмечены такие же режимы Ки / однако функциональная зависимость между напряжениями на поверхности и шероховатостью Я, как и пределы существования указанных режимов, могут существенно отличаться от результатов, полученных Никурадзе в экспериментах с песочной шероховатостью. Тем не менее, шероховатость других типов поверхности характеризуют, сравнивая измеренные значения касательных напряжений на поверхности в режиме полной шероховатости с результатами Никурадзе. Эквивалентная шероховатость может не быть равной действительным размерам элементов шероховатости. Следовательно, определение эквивалентной песочной шероховатости на поверхности раздела жидкости и газа носит также произвольный характер. Это особенно справедливо для переходного режима. Для двухфазного потока проблема еще более усложняется, так как в отличие от твердых поверхностей структура волн на поверхности раздела существенно меняется в зависимости от скорости газовой фазы и значения ф. Не ясен вопрос определения динамической скорости в расслоенном двухфазном потоке. Поэтому в общем случае можно говорить только о возможной аналогии в связи между эквивалентной песочной шероховатостью и действительной структурой поверхности раздела фаз. [c.120]

При определении Я относительную шероховатость подсчитывают по эквивалентной, значения которой для некоторых поверхностей даны в прил. 1. [c.41]

Сопоставление формулы (6.16) с опытными данными показано на рис. 6.9. Как видим, разброс экспериментальных точек относительно аппроксимирующей кривой, проведенной в соответствии с формулой (6,16), достигает 100%. Авторы объясняют это значительной разницей в условиях проведения опытов (опыты проводились на нагревателях, изготовленных из разных материалов, с различной шероховатостью поверхности, разной формы и размеров). Существенно различалось также число измерений отрывного размера пузыря при определении его эквивалентного диаметра. Следовательно, do отдельными экспериментаторами определялся с различной степенью достоверности, т. е. в большинстве случаев не учитывался в полной мере статистический характер этого параметра. [c.177]

Определенные особенности имеет расчет трения и теплообмена на шероховатой поверхности. Шероховатость поверхности может ускорить переход к турбулентному режиму течения и привести к увеличению поверхностного трения и интенсификации конвективного теплообмена. В переходной области теплообмен также усиливается. При анализе трения, введя так называемую песочную шероховатость, удалось исключить из рассмотрения форму элементов шероховатости. Отношение высоты эквивалентной песочной шероховатости к толщине ламинарного подслоя является параметром, характеризующим степень ее влияния на величину трения. Если высота шероховатости меньше толщины подслоя, она не влияет на трение. В этом случае поверхность считается гладкой. Когда высота шероховатости значительно превышает толщину ламинарного подслоя, определяющим становится сопротивление формы шероховатости при этом перестает зависеть от числа Re и определяется только высотой шероховатости. В промежуточной области зависит как от высоты шероховатости /г, так и от Re. С увеличением местного числа Маха влияние шероховатости на трение уменьшается. [c.50]

На основе сравнения гидродинамических характеристик течения около стенок с искусственной песчаной шероховатостью и стенок с другими типами и размерами шероховатости можно ввести для последних так называемую эквивалентную песчано-зернистую шероховатость . Независимо от того, используется ли для определения k некоторый фактический геометрический размер или эквивалентная песчано-зернистая шероховатость, форма и распределение выступов шероховатости также остаются существенными параметрами. Однако пока еще невозможно ввести оба эти параметра в общие формулы. Поэтому в дальнейшем сравнение влияния [c.267]

Вода при 15° С должна поступать через трубу длиной 1 500 м с допустимыми потерями напора 15 м. Должна использоваться клепаная стальная труба с гладкими стенками. Хотя материал самой стенки может быть и гладким, но заклепки создают сопротивление течению, эквивалентное сопротивлению, создаваемому стенкой определенной шероховатости. Подсчитать диаметр трубы, необходимый для пропуска расхода 2,83 м сек, принимая наиболее гладкие из клепаных труб. [c.302]

По мере нахождения прилипших частиц в жидкой среде происходит формирование слоя жидкости между контактирующими телами. В этих условиях щероховатость определяет величину зазора между прилипшими частицами и поверхностью. Фактический зазор можно привести к некоторому эквивалентному (см. 9, с. 65), а показатель п, характеризующий взаимодействие тел [см. формулу (11,51)], может быть определен на основе экспериментальных данных. Различие в размерах зазора при контакте гладких и шероховатых поверхностей проявляется в значениях сил адгезии. Это различие можно проследить при сравнении адгезии сферических частиц на стеклянной поверхности, которую можно рассматривать как гладкую, и на стальной поверхности, шероховатость которой соответствует 5-му классу чистоты. Медианная сила адгезии для частиц диаметром 60—80 мкм при нахождении запыленной поверхности в водной среде в течение 1 ч (формирование граничного слоя жидкости в этот период уже закончено) имеет следующие значения [c.209]

При густой растительности (например, хлебные злаки) за абсолютную шероховатость следует принимать разность высот самых высоких и самых низких растений. Однако при определении шероховатости эквивалентного песка ке была введена, из соображений удобства измерений, не разность, а полная высота зерен песка, точнее, ширина отверстий сита. Этим и объясняется, почему шероховатость эквивалентного песка получается приблизительно в четыре раза большей, чем разность высот растительного покрова. [c.180]

Однако при определенных условиях полученные таким образом покрытия служат подслоем для последующего электроосаждения (например, при защите алюминия и магния). Особенно известно травление в растворе цинката. Погружая алюминий в раствор цинката, получают на нем слой цинка. Так как при этом растворяется эквивалентное количество алюминия, то поверхность приобретает тонкую шероховатость. Цинковый слой на слегка шероховатой по- верхности образует хорошо сцепляющую подложку для наноси-мого затем покрытия из другого металла. [c.628]

Естественно принять силовой критерий разрушения, т. е. полагать, что разрушение упругого материала происходит при некотором значении силы, действующей на элемент определенной (малой) площади. В данном случае это эквивалентно введению критического значения коэффициента интенсивности напряжений. Предположим, что поверхностная энергия также фиксирована. Тогда она не может превышать того значения, которое получено выше (2.15), (2.17) для и = 0 (иначе критическая сила не приводила бы к разрушению, т. е. не была бы критической). При этом избыток энергии Т(и)- 2у, неограниченно увеличивающийся с ростом скорости трещины, должен уноситься упругими волнами высокой частоты. Эти волны, после того как их интенсивность станет достаточной, могут приводить к дополнительным повреждениям материала у берегов трещины. Возможно, именно этим объясняется явление, наблюдаемое в опытах на некоторых материалах вначале, пока скорость трещины мала, ее берега оказываются гладкими, а после того, как скорость становится достаточно большой, - шероховатыми (см. рис. 5.1). При большей скорости (около половины скорости волн сдвига) может наблюдаться ветвление трещины. Этот факт обычно связывают с тем, что при такой скорости направление, на котором растягивающие напряжения максимальны, не совпадает с продолжением трещины, а составляет с ней некоторый угол [79]. [c.191]

Эквивалентная шероховатость. Шероховатость зависит от технологии изготовления, условий эксплуатации и материала изготовления трубопроводов. Исследованиями установлено, что средняя высота выступов шероховатости стенок трубы А не может полностью характеризовать влияние шероховатости на сопротивление. Поэтому вводится понятие эквивалентной, или эффективной, шероховатости k , под которой понимают такую высоту выступов равномернозернистой (искусственной) шероховатости, которая создает эффект сопротивления, равный действительному сопротивлению испытываемого трубопровода, определенному по формуле Никурадзе (213) для шероховатых труб. [c.172]

Определение потери давления на единицу длины в воздуховодах сложнее, чем в газопроводах. Во-первых, воздухопроводы бывают не только круглого сечения (из листового железа) часто они устраиваются в виде каналов прямоугольного или квадратного сечения из шлакогипсовых или шлакобетонных плит, а также в кирпичной кладке. Каждая из этих конструкций имеет весьма различную шероховатость стенок и стандартные размеры. Во-вторых, при определении эквивалентного диаметра [формула (238)] нормализованные размеры прямоугольных каналов дают различные не округленные значения. Наконец, системы с естественным и механическим побуждением воздуха работают в различных диапазонах скоростей. Это приводит к тому, что при расчете воздухопроводов нельзя ограничиться одной номограммой типа рис. 150. [c.286]

При расчете долговременно работающих сифонов за ра принимают минимально возможное атмосферное давление в данной местности, а при определении ка-х учитывают увеличение эквивалентной шероховатости трубопровода с течением времени. За ра принимают давление насыщенных паров жидкости при максимально возможной для данной местности температуре перекачки (т. е. Рптах). Следовательно, проверка работоспособности сифона ведется в расчете на наихудшие из возможных условий. [c.151]

В табл. 1 даны значения эквивалентной шероховатости для труб из различных материалов. На рнс. 29 приведена номограмма для определения коэффициента % гидравлического тренпя при различных ч 1слах Рейнольдса и отношениях й Кэ- На нолюгра>лмз выделены три области [c.37]

D. Переменный ток встречает активное сопротивление электролита и поверхностную емкость на каждом участке поверхности, соответствующем определенной стадии построения канторова множества. Для расчета входного импеданса системы электролит—электрод предлагается эквивалентная электрическая схема модельной поверхности. Так как для природных объектов фрактальность проявляется в ограниченном диапазоне масштабов, рассматривается электрическая цепь на конечной стадии построения. На низких частотах ReZ(OJ) выходит на плато, высота которого определяется количеством стадий построения эквивалентной схемы, 1т2(ш) (OJ) i, на высоких частотах Z( o) = R ImZ( o) (ш)" . В промежуточной области частот система обладает свойством ЭПФ, при этом Z( o) =Л(/а)) Ч, при А - onst, г = I - D, D = 1п2/1па [122]. Для шероховатой поверхности раздела [c.73]

Пневматический метод для определения чистоты поверхности впервые применил в 1937 г. П. Нйколо. Он пытался приспособить пневматический прибор, используемый до этого для измерения линейных размеров, к измерению шероховатости. При этом предполагалось, что впадины микронеровностей могут быть заменены при тарировке прибора эквивалентным зазором между торцом сопла и совершенно гладкой поверхностью. Таким образом считалось возможным оценивать размеры микронеровностей по параметрам — средняя глубина поверхностных неровностей или глубина сглаживания непосредственно в микронах. [c.118]

Когда отдельные элементы шероховатости образуют скопления, ТО вследствие их взаимодействия с потоком значение параметра /Сгд, полученное для одиночного элемента шероховатости, изменяется. В случае распределенной шероховатости параметр Kig зависит от интенсивности турбулентности в пограничном слое и, следовательно, должен быть связан с касательным напряжением на стенке. Колгэйт [13] проанализировал это соотношение при исследовании лабораторного метода оценки возможности возникновения кавитации на бетонных шероховатых поверхностях. Недавно Арндт и Иппен [2, 3] провели подробное исследование кавитации на плоских поверхностях с равномерно расположенными поперечными треугольными бороздками [2, 3]. Они наблюдали развитие кавитации в диапазоне физических размеров шероховатости (глубины бороздок) = 0,317 — 2,54 мм и относительной шероховатости х/й = 2000 — 200 (х — расстояние вдоль эквивалентной плоской пластины). Профили пограничного слоя удовлетворяют закону стенки для шероховатых поверхностей. Обнаружено, что параметр /Сг . определенный из наблюдений за исчезновением кавитации и подобный использованному Холлом, зависит почти исключительно от относительной шероховатости в соответствии с линейным соотношением [c.297]

Сопоставляя данные выполненных Никурадзе (а также и некоторыми другими исследователями — см. Кадер и Яглом (1984)) измерений профилей скорости в течениях вдоль стенок, покрытых однородной песочной шероховатостью, с данными аналогичных измерений в течениях вдоль других типов шероховатых поверхностей можно каждой такой поверхности сопоставить отвечающую ей высоту кз эквивалентной песочной шероховатости (которой при одинаковых значениях отвечает тот же логарифмический профиль средней скорости). Некоторые данные о значениях кз для ряда как искусственно созданных, так и реально встречающихся в технических устройствах шероховатых поверхностей, а также ссылки на дальнейшую литературу на эту тему можно найти в книгах Шлихтинга (1969) и А. Рейнольдса (1979), обзорной статье Кадера и Яглома (1984) и работе Колемана, Ходжа и Тэйлора (1984). Легко понять, что для любой динамически вполне шероховатой стенки по значению кз и указанным выше данным о значениях В, В, и го в течениях над песочной шероховатостью можно определить и значения всех этих параметров в течении над рассматриваемой стенкой (в частности, здесь В = 8,5 + 2,5 п ко/кз), а го = кз/ЗО). Сложнее обстоит дело с определением интервала значе- [c.250]

Необходимо подчеркнуть, что величины 0, найденные из еглкостных измерений, могут не соответствовать тем значениям, которые имеются в случае металла, корродирующего в ингибированной среде. Это связано с рядом причин. Во-первых, при емкостных измерениях наблюдается адсорбционное равновесие, тогда как в случае коррозионных процессов в присутствии ПАВ равновесие адсорбции может и не достигаться. Во-вторых, из-за сложности процессов, протекающих на границе металл — раствор, и трудности их моделирования простыми эквивалентными схемами, когда электрод подвергается коррозии и на нем одновременно происходит адсорбция ПАВ, рассчитываемая по значениям емкости величина 6 может быть хотя и пропорциональной истинному заполнению, но не соответствовать ему в точности. Так, применение формулы (1.92) для расчета 0 по результатам емкостных измерений наиболее оправдано в тех случаях, когда адсорбция ПАВ на металлах описывается изотермами Генри, Лэнгмюра, Фрумкина. Если применима изотерма Темкина, которая чаще всего выполняется при адсорбции органических ПАВ на твердых металлах, 0, рассчитанная по уравнению (1.92), отличается от истинной степени заполнения на некоторую величину, постоянную при данном Е, хотя рост 0 и пропорционален снижению емкости двойного электрического слоя. Это также вносит некоторую ошибку в расчет 0, Определенную ошибку вносит и шероховатость поверхности электродов, которая приводит к отличию видимой площади твердого металла от истинной. [c.33]

Воховатой поверхностью. Лероховатость промышленных трубопроводов в настоящее время характеризуется некоторой величиной Д, эквивалентной зернистой шероховатости, вызывающей в трубопроводе того же размера и при определенных условиях (т. е. при одних и тех же числах Яе и расходах) одинаковые потери удельной энергии. [c.222]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...