Графік Муріна

Графік – це залежність , де:

- відносна шорсткість труби (для різноманітних труб d_i зроблено узагальнення).

К_е – еквівалентна шорсткість, тобто утворена штучно при котрій досягається такий гідравлічний опір по довжині, як з природною шорсткістю того ж діаметру. Вона дорівнює по висоті діаметру фракцій тиску, який утворює її штучно.

Рис.24. До визначення еквівалентної шорсткості русла (наприклад, труби) при d=h трикутного виступа реальної шорсткості і штучно утвореного виступу шорсткості, створеного круглою частикою піску.

Рис.25. Графік Муріна.

Спостерігаємо наявність трьох областей:

1 - Гідравлічно гладких труб (малі числа Рейнольдса R_e при малих швидкостях руху). В цієї області співвідношення поміж Rе і d/Kе.

Більша товща ламінарність шару перевищює висоту виступів шорсткості. Він як-би, обіймає їх, тому шорсткість труби не впливає в значній мірі на коефіціент гідравлічного тертя:

У цієї області l=f(Rе), тому втрати напору пропорційні швидкості в ступені 1,75, тому вони залежать від швидкості нелінійно.

2 – певно шорстких труб або квадартична зона опору.

В цієї області товща ламінарного шару мала, в поривнянні з висотою виступів шорсткості Ке, тому шорсткість труби не виказуює визначений вплив на величину l

Це відбувається, коли Rе>500d/ Ке_.

Виступи шорсткості тут завище за ламінарний шар і стінки не блокується їм. В цієї області втрати напору виявляються пропорційними до квадрату швидкості:

Тому ця зона називається квадратичною зоною втрат напору.

Рис. 26. Турбулентні зони гідравлічного опору.

3 – перехідна. В цієї області гідравлічного опору коефіціент l має вплив на Rе, також d/ Ке, оскільки товща ламінарного шару співвимірна з висотою виступів жорсткості.

l визначається по формулі Альтшульса:

Це відбувається, якщо .

В цієї області втрати напору залежать від швидкості у ступені від 1,75 до 2-х.

Зокрема наведених залежностей, у довідниках з гідравлики наведені формули Кольбрука, Прандтля, Блазіуса, Шевелева та інших авторів задля будь-яких випадків співвідношень Rе і d/ Ке_.

Вчений Ф.А. Шевелєв розробив таблиці для гідравлічного розрахунку сталевих, чавунних, пластмасових, скляних, бетонних та залізобетонних труб промислового зразку. Ці таблиці використовують у теперішнім часі при поектуванні промислових трубопроводів.

Ті ж автори розробили дослідні формули для аеродинаміки. Коефіціент l для газів визначається для розрахунків проомислових газопроводів і повітропроводів (тобто з урахуванням стиснення газу та без нього).

Дата добавления: 2014-12-25