Нужна помощь в написании работы?

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 зонапереходная зона. Эта зона небольшая и находится в пределах. В ней . III зоназона 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

 

Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
Поделись с друзьями