Atelier de laborator hidraulic, pagina 13

Astfel, mișcarea laminară și turbulentă reprezintă două tipuri diferite de mișcare. Ele diferă nu numai prin natura mișcării particulelor, ci și prin caracteristicile distribuției vitezei pe secțiunea transversală și sub forma relației dintre rezistența hidraulică și viteza.

5. PIERDERI DE SUPPRESIUNE SUB MOTIA LICHIDULUI

În timpul curgerii unui lichid real, forțele de rezistență apar datorită solicitărilor vâscoase. Aceste forțe produc muncă care se transformă în energie termică. În consecință, în cursul fluxului de lichid, are loc un proces de transformare ireversibilă a unei părți a energiei mecanice în energie internă. Lucrarea forțelor de vâscozitate produse între cele două secțiuni ale curgerii și raportată la greutatea unitară a fluidului în mișcare se numește pierderea capului. Pierderile între două secțiuni de curgere pot fi determinate din ecuația Bernoulli pentru aceste secțiuni transversale:

unde și sunt înălțimile geometrice ale centrelor de greutate ale secțiunilor; și - presiunile în secțiunile examinate; - vitezele medii în secțiuni; u sunt coeficienții neuniformității distribuției vitezei în secțiunile transversale; ρ este densitatea fluidului și accelerația datorată gravitației.

Pierderea capului în timpul mișcării lichidului se face prin pierderea presiunii la frecare și pierderea presiunii la rezistența locală:

5.1. Pierderea prin frecare de frecare

Pierderea presiunii la frecare sau pierderea de lungime apar într-o formă pură în țevi drepte cu secțiune transversală constantă, adică cu un flux uniform de fluid. Pentru o țeavă orizontală cu o secțiune transversală constantă (= ...), pierderea capului în conformitate cu expresia (1) poate fi determinată din dependență

Astfel, cu mișcarea uniformă a fluidului, pierderea capului de-a lungul lungimii țevii este determinată de diferența înălțimilor piezometrice din secțiunile transversale.

Expresia generală a pierderii capului de fricțiune datorată mișcării uniforme a lichidului în țevi, valabilă atât pentru regimurile laminare, cât și pentru cele turbulente, are forma

unde este coeficientul de frecare hidraulică.

Această dependență se numește formula Darcy-Weisbach.

5.2. Conceptul de rugozitate a suprafeței

Pentru o evaluare cantitativă aspra a rugozității, se folosește conceptul de înălțime medie a proeminențelor. Această înălțime, măsurată în unități liniare, se numește rugozitatea absolută și este de obicei indicată prin litera Δ.

La aceeași magnitudine de rugozitate absolută, influența sa asupra valorii rezistenței hidraulice este diferită în funcție de diametrul țevii. Prin urmare, se introduce conceptul de rugozitate relativă. măsurată prin raportul dintre rugozitatea absolută și diametrul tubului, adică Δ / d.

Mai mult decât atât, chiar și atunci când aceleași absolute rugozități și diametrul egal țevile din materiale diferite pot avea foarte diferite impedanță în funcție de forma proeminențelor, grosimea și natura poziției lor, și așa mai departe. D. Pentru examinarea influenței măsurărilor directe este practic imposibilă. În acest sens, practica de calcul hidraulic a fost introdusă ideea rugozității echivalente asortată AE. rugozitate echivalentă realiza o astfel de rugozitate înălțime, compusă din granule de aceeași dimensiune, care dă același lucru la o valoare a rugozității suprafeței predeterminată a coeficientului de frecare hidraulică X.

5.3. Coeficient de frecare hidraulică