Гидравликалық тегіс және кедір-бұдырлы құбырлар түсінігі Алғаш рет Δ/r0 анықтау үшін неғұрлым жеткілікті толық жұмыстарды тәжірибе нәтижелерінің мәліметтері негізінде Δ/r0-дің бірқатар мәндері үшін lg(1000λ)-дің lg Re-ге тәуелділігінің графигін тұрғызған И.И.Никурадзе жүргізді. Никурадзе тәжірибелері құбырөткізгіштің ішкі қабырғасына белгілі бір өлшемдегі түйіршіктерді жабыстыру жолымен жасанды кедір-бұдырлық берілген құбырларда жүргізілді. Бұл зерттеулердің нәтижесі бірқатар Δ/r0 мәндері үшін lg (1000λ)-дің lg Re-ге тәуелділігінің қисығы тұрғызылған 5.6- суретте көрсетілген.
I түзуі сұйықтықтың ламинарлы қозғалыс режиміне сәйкес кледі.
Одан әрі графикте үш облысты қарастыруға болады.
Бірінші облыс – λ коэффициенті кедір-бұдырлыққа тәуелді емес, тек қана Re санымен анықталатын Re және Δ/r0 –дің кіші облысы (5.6- суретте II түзуімен көрсетілген). Бұл гидравликалық тегіс құбырлардың облысы. Егер Рейнольдс саны 4000 < Re < 10(d / Δ э) аралығында жатса λ коэффициенті Блазиустың жартылай эмпирикалық формуласымен анықталады:
(5.26)
Осыны анықтау үшін мұнымен қоса гидравликалық тегіс құбырлар үшін қолдануға болатын П.К.Конаковтың эмпирикалық формуласы да бар:
(5.27)
Сурет 5.6- Никурадзе графигі
II сызық пен оң жақтағы үзік сызық (пунктир) арасында орналасқан екінші облыста λ коэффициенті бір мезетте екі параметрге - Re санына және Δэ –мен ауыстыруға болатын салыстырмалы кедір-бұдырлыққа Δ/r0 тәуелді. Осы облыстағы λ коэффициентін анықтау үшін А.Д.Альтшульдің әмбебап формуласы қолданылады:
(5.28)
мұндағы Δэ – эквивалентті (баламалы) абсолют кедір-бұдырлық.
Δэ ( мм-де )-нің әр түрлі материалдар үшін сипатты мәндері төменде келтірілген:
Үшінші облыс - λ коэффициенті Re санына тәуелді емес, тек қана салыстырмалы кедір-бұдырлықпен анықталатын Re және Δ/r0 –дің үлкен облысы (облыс үзік сызықтың оң жағында орналасқан).Бұл әртүрлі кедір-бұдырлықтағы барлық сызықтары өзара параллель болатын кедір-бұдырлы құбырлардың облысы. Бұл облысты мұндағы гидравликалық жоғалтулар жылдамдықтың квадратына пропорционал болатындықтан автомодельдік облыс немесе квадраттық кедергі режимі деп атайды.
Осы облыс үшін λ –ны анықтауда Альтшульдің қарапайымдатылған формуласы қолданылады:
(5.29)
немесе Прандтль-Никурадзе формуласы:
(5.30)
Сонымен, Вейсбах-Дарси формуласымен анықталатын арын жоғалтуын Рейнольдс санына Re және эквиваленттік абсолют кедір-бұдырлыққа Δэ байланысты табылатын гидравликалық кедергі коэффициентін біле отырып анықтауға болады.