Astfel, cu creșterea lui Re, grosimea substratului vâscos
B scade.
Separarea pereților (conductă, canal) în condiții netede și netede hidraulice este condiționată, deoarece, după cum rezultă din formula (4.24), grosimea
B este invers proporțional cu numărul Re. Astfel, atunci când lichidul se deplasează de-a lungul aceleiași suprafețe cu o înălțime constantă a proeminenței de rugozitate în funcție de numărul Reynolds, grosimea stratului subțire vâscos poate varia. Pe măsură ce numărul Re crește, grosimea Redusă de perete și, fostul hidraulic neted, poate deveni dur, pentru că înălțimea rugozitatea este mai mare decât grosimea subnivel vâscoasă și rugozitatea va afecta natura mișcării și, prin urmare, pierderea de presiune.În plus față de dimensiunea rugozității
introduceți conceptul de rugozitate relativă, exprimat prin raport/ d. Această valoare relativă caracterizează mai mult efectul rugozității asupra căderii de presiune.
În regimul de mișcare laminară, după cum arată experimentele, rugozitatea nu afectează rezistența la frecare, deoarece toate loviturile de rugozitate care se află în zona de viteze reduse în apropierea peretelui curg ușor; coeficientul de rezistență la fricțiune depinde numai de numărul Reynolds și este determinat de formula
.
Atunci când fluxul turbulent de lichid de-a lungul conductelor cilindrice circulare, coeficientul de rezistență la frecare
nu se poate obține teoretic. Teoria în acest caz ne permite să obținem doar structura formulei pentru, iar coeficienții numerici din această formulă sunt determinați din experiment. Formule similare sunt numite semiempirice.
Pentru tuburi netede în regim turbionar pentru numerele Re <10 5 коэффициент
este determinată de formula:
.
În cazul unui flux turbulent, atunci când există substrat laminar în apropierea pereților conductei, sunt posibile trei variante de curgere în jurul muchiilor de rugozitate. Dacă grosimea substratului laminar este semnificativă și
În >>, și anume Toate loviturile de rugozitate sunt la partea inferioară a substratului laminar și curg ușor, ca în cazul unui regim de mișcare pur laminar, rugozitatea nu se manifestă; coeficientul de rezistență la frecare depinde încă de numărul Reynolds și poate fi determinat din formula pentru conductele netede hidraulice.
la
>>B. când umflături rugozității ies în afară din subnivelul laminară și sunt raționalizate, pentru a forma un flux turbulent vârtejuri în spatele fiecărui cuspid, debit rezistența crește brusc, iar coeficientul de rezistență depinde numai de rugozitatea relativă, adică
.
În cazul în care
=B. și anume grosimea substratului laminar și înălțimea tuberculilor sunt de același ordin de mărime, coeficientul de rezistență la frecare depinde simultan de ambii factori:
C
Pe de altă parte, grosimea substratului laminarÎn funcție de viteza de curgere din conductă. Prin urmare, aceeași conductă cu aceeași duritate absolută poate să se comporte diferit în ceea ce privește rezistența la frecare în funcție de viteza fluxului și de raportulșiB. Dacă există un mod în care În >>,o , atunci se spune că conducta este hidraulică sau tehnic netedă; altfel, cândÎn <<, șiconducta este caracterizată ca dur. Prin urmare, o conductă netedă sau aspră este un concept hidromecanic, nu unul tehnic.
Figura 39 prezintă dependența
pentru conducte cu rugozitate. Linia 1 corespunde mișcării laminate în conducte netede și netede hidraulice; linia 2 - mișcare turbulentă în cazul în care conducta este netedă hidraulică. Trecerea de la curba 1 la curba 2 începe la un număr Reynolds egal cu repetarea critică (curba 4). Liniile 3 caracterizează coeficientul de rezistență ca funcție de forfecare relativă . În acest caz,În <<. La începutul plecării de la linia 2, toate liniile 3 nu merg paralele cu axa lg (Re), adică În această zonă, care se numește tranziție (umbrită) .Dincolo de zona de tranziție, toate liniile 3 sunt paralele cu axa lg (Re); aici .Această zonă este denumită zona de coeziune quadratică sau de auto-similaritate (de la numărul Reynolds). Pe locul atomului, coeficientul de rezistență nu depinde de numărul Reynolds și deci de viteza și, în consecință, pierderile de presiune de fricțiune sunt proporționale cu pătratul vitezei.
Linia punctată arată schimbarea
în funcție de Re pentru un tub cu o rugozitate relativă egală cu (/ (d) 3.
Hidraulică, mașini hidraulice și transmisii hidraulice / Bashta Т.М. Rudnov S.S. Nekrasov B.B. și alții, M. 1970.
Nekrasov B.B. Hidraulică și aplicarea acesteia la aeronave, M. "Inginerie mecanică" .- 1967.
Zolotov SS Hidraulica sistemelor navale. L. "Construcții navale", 1970.
Colectarea de sarcini în domeniul hidraulicii pentru construcții de mașini. II Kukolevsky și L.G. Subversiunea. M. 1974.
Sarcini pentru hidraulică, hidraulică și acționare hidraulică. BB Nekrasov, M. "Liceul". 1989.
Bashta Т.М. Mashinostroitelnaya hydraulics: O carte de referință, M. 1971.
Vilner Ya. M. Manual de referință pentru hidraulică, mașini hidraulice și acționări hidraulice. "Școala brodată", 1976.
Note de curs pentru elevi - ingineri extramurali. PARTEA I.
Lebedeva Elena Gennadievna
Pregătirea pentru presă O.Matrirosyan
