Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Дисциплины:
2017-09-10 | 355 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Основные понятия турбулентного потока: мгновенная местная скорость, пульсации скоростей и давлений, осредненные скорости и их распределение по сечению. Касательные напряжения в турбулентном потоке. Потери напора. Формула Дарси-Вейсбаха. Коэффициент гидравлического трения. Ламинарный подслой. Шероховатость стенок: абсолютная и относительная. Гидравлически гладкие и шероховатые трубы. Исследования Никурадзе. Формулы для определения коэффициента Дарси и области их применения. Определение потерь напора в трубах некруглого сечения и открытых каналах.
Указания к теме 4.4.
Турбулентное течение характеризуется беспорядочным, хаотичным движением частиц жидкости. Их скорость непрерывно меняется по величине и направлению.
Для турбулентного течения характерны такие понятия, как "пульсация скорости","мгновенная" и "осредненная" скорости /последнюю не путать со средней скоростью/.
Каждому моменту времени соответствует для каждой частицы своя по величине и направлению мгновенная /местная/ скорость. Изменение во времени этой скорости в данной точке жидкости и есть пульсация скорости. Несмотря на кажущуюся беспорядочность изменения мгновенных скоростей при турбулентном течении, оказывается, что они в данной точке колеблются около некоторой постоянной скорости, называемой осредненной.
Осредненные скорости в данных точках практически постоянны и направлены вдоль потока. Поэтому при турбулентном режиме движения жидкости условно можно рассматривать как параллельно-струйное, что дает возможность применять уравнение Бернулли.
Если для ламинарного течения характерны касательные напряжения вязкостного трения:
|
,
то в турбулентном потоке появляются дополнительные напряжения - турбулентные касательные напряжения
Здесь η - коэффициент турбулентной вязкости, который в отличие от коэффициента вязкости μ не может быть отнесен к категории физических констант, так как является функцией величин, меняющихся с геометрией и средней скоростью потока жидкости.
Потери напора на трение по длине трубы при турбулентном движении
определяются по формуле Дарси, однако коэффициент трения λ определяют по другим зависимостям, чем в ламинарном потоке. В общем случае λ зависит от числа Рейнольдса Re и относительной шероховатости где d - диаметр трубы, а Δ - абсолютная шероховатость стенок.
Характер влияния Rе и ε на сопротивление труб виден на графике Никурадзе, который получен по результатам экспериментов на трубах с искусственной paвномерной шероховатостью.
На графике можно выделить три зоны:
1.Зона гладкого сопротивления /зона гладких труб или Блазиуса/, в которой величина λ зависит только от числа Re и определяется по формуле Блазиуса:
2. Переходная зона от гидравлически гладких к шероховатым трубам /зона доквадратичного сопротивления/. В этой зоне λ зависит одновременно от Re и от ε /так как в этой зоне толщина ламинарного подслоя уменьшается, вершины выступов шероховатости создают дополнительную турбулентность и сопротивления в потоке/. Для реальных труб рекомендуется формула Альтшуля:
3. Зона гидравлически шероховатых труб /зона квадратичного сопротивления или автомодельная/. В этой зоне λ зависит от шероховатости ε /при больших числах Рейнольдса Rе, толщина ламинарного подслоя практически равна нулю, а каждый выступ способствует вихреобразованию/. Для этой зоны рекомендуется формула Шифринсона
Вопросы для самопроверки.
1.Чем отличаются эпюры скоростей при ламинарном и турбулентном течениях?
2. Каково соотношение между средней и максимальной скоростями при турбулентном течении?
|
3. Чему равен коэффициент Кориолиса при турбулентном течении?
4. Дайте объяснение понятиям "гидравлически гладкие" и "гидравлически шероховатые" трубы. Почему одна и та же труба может быть в одном случае гидравлически гладкой, в другом - гидравлически шероховатой?
5. Объясните основные линии и зоны сопротивления на графике Никурадзе.
6. От чего зависит коэффициент сопротивления в каждой зоне? Напишите формулы для определения коэффициентов сопротивления.
7. Как связаны потери энергии со средней скоростью в каждой из зон сопротивления?
8. Почему гидравлические потери в турбулентном потоке больше, чем в ламинарном?
|
|
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!