На графике И. Никурадзе можно выделить пять характерных зон тече-ния (рис.):
I зона - зона ламинарного течения. В этой зоне весь поток сплошь является ламинарным. Выступы шероховатости плавно обтекаются потоком, и поэтому их высота не оказывает заметного влияния на коэффициент 
. В I зоне
, причем эта функция устанавливается теоретически и имеет вид
. Потери напора 
в этой зоне пропорциональны скорости течения в первой степени. I зона существует приблизительно до чисел 
. II зона – переходная зона. Эта зона небольшая и находится в пределах
. В ней 
. III зона – зона гидравлически гладких труб. При числах 
в центральной части потока течение турбулентное, а 
. Поэтому выступы не оказывают влияния на сопротивление, которое определяется по эмпирической формуле Блазиуса для технически гладких труб
. К технически гладким трубам относятся стеклянные, цельнотянутые из цветных металлов, высококачественные стальные трубы, трубы из различных полимеров. Для расчета в этой области применяются также формулы Ф.А. Шевелева: для гидравлически гладких новых стальных труб 
для гидравлически гладких новых чугунных труб 
. Потери напора в этой зоне пропорциональны 
в степени 1,75. IV зона - зона неполной шероховатости (рис.). С увеличением числа 
скорость у стенок возрастает, и влияние вязкости уменьшается. При обтекании турбулентным потоком выступов (
), вышедших из вязкого слоя, за ними появляются завихрения, увеличивающие инерционную составляющую сопротивления. Чем больше 
трубы, тем раньше, т.е. при меньших значениях , наступают эти явления. В этой зоне коэффициент зависит от и от и определяется по эмпирической формуле А.Д. Альтшуля 
. Для расчета в этой зоне применяется также формула Кольбрука-Уайта 
. Зона находится в пределах 
. В ней потери напора пропорциональны в степени 1,75¸2. V зона - зона гидравлически шероховатых труб или квадратичного сопротивления. При увеличении числа до значений, больших 500
, скорости у стенки возрастают настолько, что непосредственное влияние вязкости становится весьма малым. Условно принимают, что толщина вязкого слоя при этом равна нулю. В этой зоне коэффициент не зависит от числа и определяется по эмпирической формуле И. Никурадзе 
или по более простой формуле Шифринсона 
. Потери напора в V зоне
пропорциональны квадрату средней скорости, поэтому эта зона и называется квадратичной. В этой зоне зависимость 
представлена прямыми, параллельными оси чисел и отличающимися друг от друга параметром относительной шероховатости (рис.). Чтобы применить приведенные выше зависимости, справедливые для песочной шероховатости, к расчету труб с естественной шероховатостью вводится понятие эквивалентной шероховатости.
Эквивалентная шероховатость для данного трубопровода определяется экспериментальным путем: по опыту устанавливается зависимость ; находится значение в квадратичной зоне сопротивления и потом, например, из формулы Шифринсона определяется эквивалентная шероховатость
Поможем написать любую работу на аналогичную тему