![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Способы определения потерь напора при равномерном турбулентном движении
Основной формулой при расчетах напорных трубопроводов является формула Дарси—Вейсбаха
а при расчете течений в открытых руслах формула Шези
Для использования этих формул требуется знать числовые значения коэффициентов λ и С. При ламинарном течении коэффициент λ для труб определяется по формуле (5.24): λ =64/Re. При турбулентном течении в условиях прямого влияния шероховатости стенок на «формирование турбулентного состояния потока широко используются результаты опытов. Большое теоретическое и практическое значение имеют исследования Никурадзе, представленные в графической зависимости (рис. 5.15). График Никурадзе составлен в логарифмических координатах (lg100λ, и lgRe). Исследования проводились на различных трубах с искусственно созданной однородной шероховатостью путем нанесения (наклейки) на внутреннюю поверхность труб песчинок одинаковой крупности. На графике Никурадзе нанесены две прямые линии: линия для λ при ламинарном движении 1 и линия для λ но формуле Блязиуса для турбулентного потока в трубах с гладкими стенками 2 (рис. 15) Кроме этих прямых, на графике показаны опытные точки и линии для труб с искусственной шероховатостью, о которых было сказано выше. Рассмотрение графика позволяет установить три характерные зоны: зону сопротивления ламинарного потока при
Рис. 15 и третью зону – зону квадратичного сопротивления, когда коэффициент
Для квадратичной и промежуточной зон существуют многочисленные эмпирические формулы (см. справочную и специальную литературы), ниже приводятся наиболее распространенные из них. Для квадратичной зоны (при
и формула Б.А. Шифринсона
где Существуют формулы Ф.А. Шевелева, Н.З. Френкеля, Л.А. Тепакса и других ученых. Для промежуточной зоны, когда Колбрук, использовав формулу Прандтля для гладких труб (50) и формулу Никурадзе 55) для шероховатых труб (представив их в другом виде), вывел для промежуточной зоны формулу
А.Д. Альтшуль, использовав формулу Блязиуса (52) для гладких труб и формулу Б.Л. Шифринсона (55а) для шероховатых, предложил формулу
При очень больших числах Re, когда можно пренебречь величиною При равных исходных условиях рассмотренные формулы дают примерно одинаковые результаты. Формула Шези имеет большое теоретическое и практическое значение при расчетах движения жидкости в открытых руслах (каналах, реках и т.п.). За время её существования (в течение двух столетий) было предложено множество эмпирических формул для определения коэффициента С. Ниже приводятся лишь формулы, получившие самое широкое распространение для квадратичной зоны сопротивления. Формула Маннинга (1890 г).
Формула Форгеймера (1923 г.)
Формула акад. Н.Н. Павловского
Здесь R и n – соответственно гидравлический радиус и коэффициент шероховатости, с/м0, 5-y; числовые значения n приводятся по шкале Гангилье-Куттера в справочных руководствах. В формуле (59) показатель степени y является функцией n и R, т.е. Для облегчения вычисления коэффициента С в справочной литературе приводятся специальные таблицы. Замечание. Наличие равенства
|