загрузка...
загрузка...
На головну

На величину коефіцієнта тертя в трубах (графік Нікурадзе)

  1. Quot; Про терміни розгляду кримінальних і цивільних справ
  2. Алгоритм розрахунку коефіцієнта лінійної кореляції Пірсона
  3. Аналіз витрат з використанням коефіцієнта кореляції
  4. Аналіз факторів, що визначають величину основних складових собівартості продукції в енергетиці.
  5. Вплив кінцевого числа лопаток на величину теоретичного напору
  6. Вплив повзучості на величину показника консолідації Н. Н. Маслова.
  7. Вплив швидкості тертя і інших чинників на акустичні властивості фрикційного контакту

Японський вчений Нікурадзе задався метою визначити вплив шорсткості труби і режиму руху на гідравлічні втрати, зокрема, на коефіцієнт гідравлічного тертя.

Повторимо його досвід. Для коректного досвіду необхідно, щоб абсолютна шорсткість  була постійною. Для цього скляну трубу з плавним входом змажемо клеєм і нанесемо класифікований пісок певної фракції, потім наноситься лак для фіксації піщинок і труба висушується.

Автором були підготовлені шість труб з різною відносною шорсткістю  . Потім було досліджено рух рідини в трубах з метою визначення залежності коефіцієнта тертя від шорсткості і режиму руху рідини, тобто  на установці (ріс.5.8).

Ріс.5.8

З формули лінійних втрат Дарсі - Вейсбаха

при відомих лінійних втрати hЛ.П, довжині l, Діаметрі d, швидкості руху води  і числі Рейнольдса  обчислювався коефіцієнт тертя .

На підставі своїх дослідів Нікурадзе побудував графік (рис.5.9).

рис.5.9

Все поле графіка розбивається на три зони (I, II, III). У межах кожної з них залежність  носить свій особливий характер.

зона I - зона ламінарного режиму руху. Цією зоні відповідає пряма лінія АВ, яка задовольнить рівняння  . У цій зоні

- Величини чисел Рейнольдса ;

- Втрати напору не залежить від шорсткості стінок, так як всі значення коефіцієнта  знаходяться на одній лінії АВ, струмки плавно обтікають всі нерівності;

- Втрати напору прямо пропорційні першого ступеня швидкості.

зона II - зона перехідного режиму. Цією зоні відповідає крива ВС. тут:

- Числа Re лежать в межах 2320 ... 4000;

- Величина лінійних втрат не залежить від шорсткості стінок труб (всі точки лежать на одній кривій);

- При русі рідини на окремих ділянках її виникають окремі області турбулентного режиму, які з'являються, а потім зникають і знову з'являються. У зв'язку з цим дана зона називається зоною перемежающейся турбулентності.

зона III - зона турбулентного режиму. Ця зона в свою чергу розбивається на три області:

перша область - область гідравлічних гладких труб (). тут:

- Гідравлічні втрати прямо пропорційні швидкості ;

- Гідравлічні втрати не залежать від шорсткості (мають місце ще «гладкі» труби). Виступи шорсткості покриті прикордонним шаром;

- Гідравлічні втрати і коефіцієнт  залежать тільки від числа Re.

Друга область - область доквадратічного опору. Ця область лежить між прямою СД і EF. тут:

- Гідравлічні втрати прямо пропорційні швидкості  (1,75

- Коефіцієнт тертя ?, а також гідравлічні втрати  . залежать як від числа Re, так і від шорсткості, тобто  . в цій області .

Третя область - область цілком шорсткуватих труб. Коефіцієнт тертя  перестає залежати від числа Re. Тому область називають автомодельної. тут:

- Втрати напору прямо пропорційні швидкості ;

- Гідравлічні втрати  , А також коефіцієнт  залежать тільки від відносної шорсткості, тобто .

Математичне вираження графіка досить складно. Для різних зон коефіцієнт тертя  визначають за різними емпіричними формулами.

при  (Формула Пуазейля)

 (5.14)

при  (Формула Блазиуса)

 (5.15)

при  (Формула Нікурадзе)

 (5.16)

Універсальна формула Ісаєва

 . (5.17)

Для труб з природною шорсткістю коефіцієнт гідравлічного тертя  визначають з графіка Мурина.

 




Гідростатичні машини і механізми | гідродинаміка | Рівняння нерозривності (суцільності) | Ідеальною рідини. Графік рівняння Д. Бернуллі | Реальної рідини. Графік рівняння Д. Бернуллі | Рівняння Д. Бернуллі для потоку реальної рідини | Основне рівняння рівномірного руху | Формули для визначення гідравлічних втрат | Режими руху рідини. критерій Рейнольдса | Особливості ламінарного режиму руху рідини |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати