ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.03.2024
Просмотров: 63
Скачиваний: 0
Режими руху
Цівка рідини паралельна осі труби. Шари рідини не перемішуються. Ламінарний рух (від латинського lamina - шар)
Цівка рідини розпалася на окремі вихори. Шари рідини перемішуються в поперечному напрямку. Турбулентний рух (від латинського turbulentus -
хаотичний, безладний)
Число Рейнольдса Re
Re = v d r = v d
h
h - динамический коэффициент вязкости
Число (критерій) Рейнольдса). Reміра відносини сили інерції до сили тертя
= |
h |
- кінематичний |
|
|
|
коефіцієнт в'язкості |
|
|
|||
r
При збільшенні швидкості зростають сили інерції.
Сили тертя при цьому більше сил інерції і до деяких пір випрямляють траєкторії цівок
При деякій швидкості vкр:
Сила інерції Fи > сила тертя Fтр, потік перетворюється в турбулентний
Критичне число Рейнольдса Reкр
Reкр |
Число Рейнольдса, при якому ламінарний режим |
змінюється турбулентним |
Reкр залежить від форми перерізу каналу
В такому каналі більше поверхня контакту між рідиною і стінкою і більше локальних факторів, що обурюють
Reкр =2300 |
|
Reкр =1600 |
Гідравлічний діаметр
4s dг = P
Характерний лінійний розмір перетину.
S – площа перетину; П - змочений периметр
Re = |
v dг r |
= |
v dг |
|
- За цією формулою визначається |
|
|
число Рейнольдса в каналі будь- |
|||||
h |
|
|||||
|
|
якої геометрії |
||||
4s 4pd2 dг = P =4 pd =d
4s 4p(D2 -d2)
dг = P = 4 p(D+d) =D-d
d =4s=4pd2 2=d |
|
г |
P 8 pd |
Втрати по довжині. Формула Дарсі-Вейсбаха
h = |
l |
|
v2 |
|
Рівняння Дарсі-Вейсбаха |
дл |
d |
|
2g |
|
|
|
|
|
|||
- коефіцієнт гідравлічного тертя, залежить від режиму руху і стану поверхні трубопроводу
l, d – довжина і діаметр трубопроводівда
v – середня швидкість руху
|
|
|
Місцеві втрати. |
|
|
|
Формула Вейсбаха |
|
|
|
|
h = |
v2 |
|
Рівняння Вейсбаха |
м |
2g |
|
|
|
|
||
- коефіцієнт місцевого опору, залежить від його виду та конструктивного виконання, приводиться в довідковій літературі
g – гравітаційна стала
v – середня швидкість руху
Коефіцієнти місцевих втрат
Вид місцевого опору |
Коэфф. |
Вхід в трубу без заокруглення вхідних |
0,5 |
кромок |
|
Те ж, але при добре закруглених крайках |
0,1 |
Вихід з труби в посудину великих |
1 |
розмірів |
|
Різкий поворот без заокруглення при куті |
1,32 |
повороту 900 |
|
Коліно (плавне загругленіе) при радіусі |
0,5 – 0,3 |
заокруглення (2-7)d (d – діаметр труби) |
|
Кран |
5-10 |
Вхід у всмоктувальну коробку насоса із |
5-10 |
зворотним клапаном |
|
|
|
|
Коефіцієнт тертя |
|
|||
Опити І. І. Нікурадзе (1933) и Г. А. Муріна |
|||||||
2,40 |
|
|
|
|
|
|
|
Lg100 |
|
|
|
|
|
|
|
2,20 |
|
|
|
|
Lg(100Kопыт) |
|
|
2,00 |
|
|
|
|
диам/шерох=100 |
ламінарний |
|
1,80 |
|
|
|
|
диам/шерох=1000 |
||
1,60 |
|
ламінарний |
|
режим |
|||
|
|
диам/шерох=5000 |
|||||
1,40 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
1,20 |
|
|
|
|
|
|
|
1,00 |
|
|
|
|
турбулентний |
|
|
0,80 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,60 |
|
|
|
|
|
|
|
0,40 |
|
|
|
|
|
|
|
0,20 |
|
Re=2300 |
|
|
|
|
|
0,00 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0E+01 |
1,0E+02 |
1,0E+03 |
1,0E+04 |
1,0E+05 |
1,0E+06 |
1,0E+07 |
1,0E+08 |
|
|
Число РейнольдсаЧисло РейнольдсаRe |
|
|
|
||
- турбулентний режим
Гідравлічно гладкі труби
- турбулентний режим
При збільшенні швидкості руху товщина ламінарного шару зменшується
Горбки шорсткості обтекаются ламінарним потоком і не впливають на опір
Умова для визначення товщини ламінарного шару
Гідравлічно шорсткі труби
При збільшенні швидкості товщина ламінарного шару зменшуєся
Кривизна шорсткості вступають у турбулентне ядро, з них виникають вихрі, а це додатковий опір.
При подальшому збільшенні швидкості
Ламінарний шар дуже тонкий. Всі горбки шорсткості виступають в турбулентний ядро і повністю визначають опір труби.
Ламінарний режим
Ламінарний режим існує по всьому перетину труби
Горбки шорсткості покриті
ламінарної плівкою і не роблять - при ламинарному впливу на опір труби
режимі
Рекомендації для розрахунків
- при ламінарному режимі
- при турбулентному режимі
При проведенні розрахунків то доданок, яке несуттєво, дає незначний внесок у величину коефіцієнта тертя
Залежність втрат по довжині від витрати (ламінарний режим)
hдл |
= |
l |
|
v |
2 |
|
|
|
|
|
Рівняння |
|
|
|
|
Рівняння |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Дарсі-Вейсбаха |
|
Пуазейля |
||||||||||||||||||||||
|
|
2g |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
h |
= |
l |
|
v2 |
|
= |
64 |
|
l |
|
v2 |
= |
64 |
|
l |
|
v2 |
= |
32 l v |
= |
128 l Q |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
дл |
d 2g Red 2g v d d 2g |
|
d |
g |
|
p 4 |
g |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
||||
|
hдл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При ламінарному режимі |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
втрати по довжині |
|
|
|
|
|
|||||||||
пропорційні витраті в першу мірою важливои
Q