Cтраница 4
Средняя высота выступов Дш, которой характеризуется шероховатость стенок канала, зависит от качества обработки поверхности. Показателем, характеризующим шероховатость, является отношение радиуса поперечного сечения канала г к средней высоте выступов Дш. [46]
Шероховатость стенок канала является причиной образования вихрей и дополнительной потери / энергии. Поэтому коэффициент сопротивления шероховатых труб является функцией критерия Re и относительной шероховатости б / г, где б - средняя высота отдельных выступов на поверхности кг - радиус трубы. При ламинарном движении шероховатость совсем не сказывается, и сопротивление трения оказывается таким же, как и для гладкой трубы. При больших числах Re и конечной шероховатости гидравлическое сопротивление определяется только шероховатостью стенки и от Re не зависит. [47]
Шероховатость стенок канала является причиной образования вихрей и дополнительной потери энергии. Поэтому коэффициент сопротивления трения шероховатых труб является функцией числа Re и относительной шероховатости б / г, где б - средняя высота отдельных выступов на поверхности и г - радиус трубы. При ламинарном движении шероховатость совсем не сказывается, и сопротивление трения оказывается таким же, как и для гладкой трубы. При больших числах Re и конечной шероховатости гидравлическое сопротивление определяется только шероховатостью и от Re не зависит. [48]
Естественная техническая шероховатость ( см. рис. 8.4, б), образующаяся при изготовлении труб и в результате различных изменений в процессе эксплуатации, не является равнозернистои песочной шероховатостью, влияние которой на вид эпюр скорости и сопротивление труб исследовал Никурадзе. Выступы технической шероховатости имеют неодинаковую высоту, форму и плотность распределения по поверхности трубы. В настоящее время техническая шероховатость оценивается некоторой средней высотой Аэ выступов, называемой эквивалентной шероховатостью. [49]
Следует заметить, что при создании моделей существует опасность выйти за пределы автомодельности по какому-либо параметру. Например, при достаточно больших размерах системы влиянием шероховатости стенок на течение жидкости обычно пренебрегают. При уменьшении размеров системы параметрический критерий, характеризующий влияние шероховатости на процесс и равный отношению средней высоты выступов шероховатости к характерному размеру системы, увеличивается и влияние шероховатости на течение возрастает. Поэтому если в натурном образце влиянием шероховатости на процесс можно пренебречь, то выбор размеров модели необходимо ограничить условием, чтобы это влияние не проявилось и в модели. [50]
Сложность расчета по формуле ( 117) заключается в правильном определении коэффициента А, зависящего от режима движения жидкости ( ламинарный или турбулентный) и от степени шероховатости стенок трубопровода. Под шероховатостью стенок трубопровода понимаются неровности ( выступы) на внутренних поверхностях стенок. Различают шероховатость абсолютную и относительную. Абсолютной шероховатостью е называется средняя высота выступов на внутренней поверхности трубопровода. [51]
![]() |
Зависимость. Bt от ы лЛ, по данным Никурадзе. [52] |
Это и есть режим гладкостениого или гидравлически гладкого течения. В диапазоне 0 6: lg ( u A / v) 1 7 имеет место промежуточный режим, при котором В и йх зависят от и A / v, а профиль скорости - от шероховатости. При этом толщина вязкого подслоя оказывается лишь незначительно большей или даже меньшей, чем средняя высота выступов шероховатости А, и поэтому обнаруживается их влияние на турбулепт-ное ядро. На графике Никурадзе ( см. рис. 6.12) этому режиму соответствует доквадратичная зона сопротивления. [53]