Формула хидравлично съпротивление по дължината на тръбопровода
загуба на налягането по протежение на тръбопровода, се определят от уравнението на Darcy-Weisbach
, където
- коефициент на триене хидравличен (Darcy коефициент). Загубите зависят главно на диаметър тръби, течност вискозитет, неговата скорост и грапавост на стените на тръбите. От формулата може да се заключи, че загубата е пропорционално на дължината на тръбата е обратно пропорционален на диаметъра и пропорционална на квадрата на средната скорост на потока. Въпреки това, този извод е валиден само при постоянен коефициент Дарси. Всъщност съотношение Darcy обикновено зависи от относителната грапавост на стените на тръбите
и chislaRe, т.е.
.
Емпирична проучване на загубите на налягане по протежение на тръбата. експерименти Nikuradze
фактор
Тя определя експериментално (разгледано от емпирична формула). Експериментална данни
в широк диапазон chiselRebyli получава Nikuradse. Изкуствен грапавост се получава като се свързва с вътрешната повърхност на тръбата за лак база пресяват пясък определен размер. Експериментите бяха проведени за различни течности и диаметъра размер грапавост. Експерименталните данни са обобщени в графика Nikuradze и се оставят да разкрие механизма на загубите на налягане по протежение на тръбата. Графиката представя в логаритмична оси величина коефициент хидравличен триене
от
за различни стойности на относителната грапавост
. тук
- абсолютната стойност на изкуствена грапавина. Логаритъм се използва, за да се покрие възможно най-голям кръг znacheniyRe, и в същото време дава достатъчно подробна района на малък chislaRe (ламинарен и преходни режими на движение). Всеки фиксирана стойност
на графиката съответства на отделна крива, и още по-
, кривата е по-висока.
1. режим ламинарен (линия I). Дарси коефициент е независима от грубост. израз за
може да бъде получена теоретично, че е в добро съответствие с експерименталните данни.
2. режим преход (между редовете I и II). Обикновено се смята, че движението на турбулентен режим на (ламинарен режим са нестабилни) и да се екстраполира в този регион в зависимост турбулентен режим.
В бурната режим е изолиран три области.
3. района хидравлично гладки тръби (по линията II). В съответствие с предварително обсъдени структурата на турбулентен поток от вискозна дебелината на ламинарен слой на стената
. Големината на нередовностите по-малки от дебелината на филма ламинарен. коефициент Има Дарси не зависи от грапавостта.
4. площ Dokvadratichnaya (между линиите II и III). По-голямата грапавостта, по-рано изходния грапавостта на ръба на фолиото за ламинарен, и по този начин областта на изхода на хидравлично гладки тръби, т.е. колкото по-бързо започва да показва ефекта на грапавост.
5. квадратното област (вдясно от линията III). Дарси коефициент е независима otRe ( "полусходство" на порите, т.е. независимост otRe). пад на налягането по протежение на тръбата е пропорционална на квадрата на скоростта.
График Nikuradze може да обясни характера на хидравлично триене, обаче, докато се подготвяше за изкуствено грапавина не може да се използва, когато естествената грапавостта. За реалното производство тръба грапавост на ръба на филма ламинарен не се случват едновременно, кривите не разполагат с минимум.
концепция еквивалент абсолютен грапавост прилага за природен грапавост
, т.е. единна грапавост, за които същата загуба в квадратичен режим като този на естествения грапавост.
Формулите за определяне на коефициента на триене хидравличен
1. Ламинарен режим.
. (Единственият случай, когато Darcy формула за коефициента може да бъде получена теоретично Всички други формула получава от експериментални данни -. Емпирична формула). В хидравлично задвижване хода на често използваните формула
, който взема предвид загубата на началната част на тръбата (?).
2. Преходен режим. Обикновено изчисляването на загубите се извършва в съответствие с формулите за турбулентен режим (вж. По-долу), но за тази област, има рядко се използва Френкел формула
.
3.
. Бурна режим. ОБЛАСТ хидравлично гладки тръби. Blasius формула
. Понякога това се случва под формата.
4.
. Бурна режим. област Dokvadratichnaya.
формула Altshul
. Най-често използваната формула се препоръчва за употреба.
5.
. Бурна режим. Площта на квадратното съпротива.
Области 4 и 5, понякога се наричат домейни груби тръби (за разлика от региона 3 - хидравлично гладки тръби) и в района на 5 - домейни доста груби тръби.
Altshul формула за голям брой Redaet съвпадение формула Shifrinsona (втори термин в скоби става незначително) и за малките - с формула Blasius (първият термин е относително малък).
В експериментално получени формула Колбрук и бяло
проверка на звука 27 мин 10 LC
