1. Предмет и методология гидравлики Курс "Гидравлика" включает в себя несколько самостоятельных дис- циплин, которые объединяет такое понятие, как гидравлические и пневмати- ческие системы



бет22/42
Дата24.12.2021
өлшемі0,71 Mb.
#128499
1   ...   18   19   20   21   22   23   24   25   ...   42
Байланысты:
Гидр лек

r2 r1

2 L . (35)


Равномерное турбулентное движение жидкости в трубах.

Отличительным признаком турбулентных потоков является дополни- тельное (к основному движению в направлении оси потока) пульсационное перемещение частиц жидкости по всем направлениям. Эта особенность обу- славливает их существенное отличие от ламинарных потоков как в отноше-


нии закона распределения местных скоростей по сечению, так и связанного с ним закона сопротивления (вида расчетных формул для потери напора).

Рассмотрим сначала вопрос о распределении местных скоростей. Предварительно уточним само понятие местной скорости. Мгновенное зна- чение скорости в данной точке турбулентного потока имеет три составляю- щих: ux, uy, uz (ось х совпадает с осью потока). Осреднённые за конечный промежуток времени значения пульсаций скорости uy и uz равны нулю, по- скольку в поперечном направлении переносное движение жидкости отсутст- вует. Напротив, осреднённая по времени составляющая ux не равна нулю. Она как раз и представляет местную скорость в данной точке сечения. В дальнейшем будем ее обозначать как и при ламинарном режиме u.



На закон распределения местных скоростей по сечению турбулентного потока существенное влияние оказывают поперечные пульсационные пере- мещения частиц жидкости. Частицы жидкости с большей местной скоростью перемещаются в зону меньших местных скоростей, тем самым увеличивают местную скорость на периферии потока. И наоборот, частицы из зоны малых скоростей, попадая в зону больших местных скоростей, тормозят поток в центре трубы. Происходит заметное выравнивание местных скоростей по се- чению потока. В результате, эпюра местных скоростей при турбулентном движении резко отличается от эпюры при ламинарном (рис. 32).
Рис. 32.

Эпюры местных скоростей в сечении трубы


С распределением местных скоростей по сечению связана величина поправочного коэффициента Кориолиса в уравнении Бернулли. Мы уже знаем, что у ламинарных потоков  = 2. Что касается турбулентных потоков, то диапазон возможных значений коэффициента имеет следующие грани- цы:

1 < < 1.12

Большее значение соответствуют числу Re = 3000. В практике гидравличе- ских расчетов чаще всего приходится иметь дело с турбулентными потоками, у которых число Рейнольдса значительно превышает 3000. Поэтому при практических расчетах потерь напора при турбулентном режиме принимают

 = 1.


Расчет потери напора в равномерном турбулентном потоке.

Хотя для ламинарного режима движения жидкости имеется теоретиче- ская зависимость (31) расчет потерь напора по длине трубопровода для обоих режимов движения принято проводить по формуле Дарси–Вейсбаха.

Зависимость Дарси–Вейсбаха может быть получена в частности из теоретической зависимости для потерь по длине при ламинарном режиме -


hL

32 L V . Умножим числитель и знаменатель на 2V и определенным об-

g d 2

64 L V 2 V d

разом сгруппируем, получим

hL V d d

. Так как



2g

 Re , то

64 L V 2 64

hL Re d

Вейсбаха:

. Заменив

2g Re

на λ, окончательно получаем формулу Дарси–





Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   18   19   20   21   22   23   24   25   ...   42




©engime.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет