24.Шероховатость. Гидравлически гладкие и шероховатые трубы. Толщина вязкого подслоя.

Шероховатость поверхности труб может быть весьма различной. Если поверхность труб покрывается специально отсортированными зер­нами песка одной фракции, то полу­чается равнозернистая шерохова­тость. Она используется только в лабораторных исследовани­ях.

Поверхность труб обычно неравнозернистая, она может быть волни­стой с различными высотами и длинами волн (или микроволн).

Понятие о гидравлически гладких и гидравлически шерохова­тых трубах. Соотношение между высотой выступов шероховатости Δ и толщиной вязкого подслоя δ_вопределяет структуру потока.

Если высота выступов шероховатости Δменьше, чем толщина вязко­го подслоя δ_в, то все неровности полностью погружены в этот подслой и жидкость в пределах этого подслоя плавно обтекает выступы шероховато­сти. В этом случае шероховатость стенок не влияет на характер движения и, соответственно, потери напора не зависят от шероховатости. Такие стен­ки и трубы условно называются гидравлически гладкими.

Если высота выступов шероховатости Δпревышает толщину вязкого подслоя δв, то неровности стенок выходят в пределы турбулентного ядра,

поток обтекает выступы с отрывом, сопровождающимся интенсивным пе­ремешиванием частиц. В этом случае потери напора зависят от шероховато­сти, и такие трубы называются гидравлически шероховатыми.

Толщина вязкого подслоя определяется как:

δ_в≈

25.Области определения коэффициента Дарси в зависимости от числа Рейнольдса и формулы, по которым они определяются. График Никурадзе.

26 Потери напора при неравномерном движении жидкости. Основные понятия и определения.

27.Потери напора на начальных участках трубопроводов.

30. Истечение жидкости через отверстия и насадки. Виды отверстий.

Есть так же неполное сжатие, совершенное и не совершенное.

31. Истечение жидкости из малого отверстия в тонкой стенке.

32. Коэффициенты сжатия, скорости, расхода, их зависимость от числа Рейнольдса.

33.Истечение жидкости через насадки. Типы насадок.

Насадком называют короткий патрубок (сопло), присоединенный к отверстию в тонкой стенке, имеющей длину (3–4)d_о и увеличивающий пропускную способность отверстия.

Рисунок 7.3

На рис. 7.3, (а) показано несколько различных насадков: 1 – внешний цилиндрический; 2 – внутренний цилиндрический; 3 – конически сходящийся; 4 – конически расходящийся; 5 – коноидальный. На рис. 7.3.(б) показан характер истечения жидкости из насадков: сначала происходит небольшое сжатие струи во всех типах насадков, кроме коноидального, имеющего форму, близкую к форме струи, а затем струя полностью заполняет сечение насадка.

Если истечение происходит в атмосферу, то вследствие сжатия струи в сечении 1–1 (рис. 7.3, б), образуется кольцевое пространство, не заполненное жидкостью, в котором давление меньше атмосферного (вакуум).

При этом разрежение действует всасывающим образом; действующий напор Н увеличивается вследствие вакуума, а коэффициент расхода насадка, отнесенный к входному отверстию, возрастает. Например, для внешнего цилиндрического насадка (рис. 7.3., а, поз.1) коэффициент расхода при истечении из круглого отверстия (см. рис. 7.1) в тонкой стенке 0,62, т.е. пропускная способность увеличивается в 1,3 раза при одинаковом диаметре входных отверстий. Насадки создают лучшие условия истечения струи в сравнении с простыми отверстиями.

Конически сходящиеся насадки увеличивают скорость истечения, дальнобойность и силу удара струи. Они применяются в пожарных брандспойтах, гидромониторах и т.п. Конически расходящиеся насадки увеличивают расход, но уменьшаю скорость истечения жидкости, а, следовательно, дальнобойность и силу удара струи. В этих насадках в месте сжатия струи образуется значительный вакуум. Поэтому они применяются в инжекторах и других устройствах, где требуется создание всасывающего эффекта.