Основные положения

Министерство образования Российской Федерации

ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет –УПИ»

Гидравлическое сопротивление по длине

Трубопровода круглого сечения

Методические указания к лабораторной работе

по дисциплине «Механика жидкости и газа»

для студентов всех форм обучения машиностроительных

специальностей

Екатеринбург

УДК 62-585.2.001.4

Составитель Н.Е.Лаптева

Научный редактор доц., канд. техн. наук А.В.Некрасов

Гидравлическое сопротивление по длине

трубопровода круглого сечения:

Методические указания к лабораторной работе по

дисциплине «Механика жидкости и газа» / Н.Е. Лаптева.

Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004.11с.

Данная работа содержит описание лабораторной работы: приведена схема установки, указан порядок проведения опытов и обработки результатов экспериментов.

Библиогр.: 2 назв. Рис. 2. Табл. 2.

Подготовлено кафедрой гидравлики.

© ГОУ ВПО «Уральский государственный

технический университет –УПИ», 2004

Основные положения

Гидравлическое сопротивление по длине трубопровода обусловлено силами внутреннего трения и прямо пропорционально длине потока. Потери напора h_l, вызываемые гидравлическими сопротивлениями по длине цилиндрической трубы, определяются по формуле Дарси

h_l=λ _,

где λ – коэффициент гидравлического трения;

l – длина трубопровода;

d – диаметр трубопровода;

V – средняя по сечению скорость потока.

При ламинарном режиме движения коэффициент трения λ является функцией числа Рейнольдса (Re) и определяется по формуле

_{λ лам.=} .

При турбулентном режиме движения различают три зоны (области) сопротивления: зону гидравлически гладких труб, зону гидравлически шероховатых труб и переходную зону. В зоне гидравлически гладких труб толщина ламинарной плёнки (δ), образующейся вдоль стенок трубы, больше высоты неровностей шероховатости (∆) на стенке трубы: δ > ∆. В этой зоне коэффициент трения (λ _гл.) не зависит от шероховатости трубы и является функцией только числа Рейнольдса. При значениях Re < 10⁵ коэффициент трения λ _гл. может быть определён по эмпирической формуле Блазиуса

λ _гл.= .

В зоне гидравлически шероховатых труб толщина ламинарной плёнки меньше высоты выступов шероховатости (δ < ∆). Коэффициент трения для зоны шероховатых труб (квадратичной зоны) λ _кв. зависит только от относительной шероховатости и может быть вычислен по формуле

λ _кв=0.11()^0.25,

где - относительная эквивалентная шероховатость.

В переходной зоне (зоне смешанного трения) толщина ламинарного слоя приблизительно равна высоте выступов шероховатости (δ ∆), поэтому коэффициент трения λ _см.тр. в этой зоне является функцией как числа Рейнольдса, так и относительной шероховатости. Он может быть вычислен по обобщенной формуле Альтшуля

λ _см.тр.= 0.11( + )^0.25.