3. Опыты Мурина-Шевелева.

Рядом авторов (И.А.Мурин, Г.А.Мурин, Ф.А.Шевелев и др.) были приведены исследования гидравлического сопротивления стальных, чугунных и др. труб. На рис.7.2. представлены результаты опытов для новых стальных труб разного диметра.

Из рис.7.2 видно, что форма кривых =f(Re) для стальных труб отличается от той, которая была получена Никурадзе. Для до квадратичной зоны сопротивления труб с технической шероховатостью наиболее удачной

оказалась полуэмпирическая формула А.Д.Альтшуля

Задача 7.2 Показать, что формула А.Д.Альтшуля справедлива во всех областях сопротивления при турбулентном режиме. Решение. Подсчитывается значение  по формуле Альтшуля, принимая вначале, что k_Э/d<<68/Re; затем, что k_Э/d>>68/Re и результаты сравниваются со значениями, полученными по формулам Блазиуса и Шифринсона.

Зависимости для коэффициента гидравлического сопротивления и области их применения.

Для определения потерь по длине применяется формула Дарси-Вейсбаха

Чтобы выбрать соответствующую зависимость для  предлагается простой алгоритм. Обычно заданы: расход Q, диаметр трубы d, кинематический коэффициент вязкости  и величина эквивалентной шероховатости k_Э (из таблиц) для данного материала. В таблице 8.1 приведены значения к_э для труб из разных материалов.

Таблица 8.1

Трубы, их материалы и состояние стенок	k1, мм
Стальные цельнотянутые новые Стальные цельнотянутые, находившиеся в эксплуатации Стальные цельнотянутые после продолжительной эксплуатации, сильно за-ржавленные Железные оцинкованные Чугунные асфальтированные новые Чугунные новые Чугунные, находившиеся в эксплуатации	0,02-0,07 0,2-0,5 До 1,0 0,15-0,18 0,13 0,25 1,4

1.Определяют а) среднюю скорость V=Q/S=4Q/пd²;

б) Число Рейнольдса Re=Vd/ν

в) относительную шероховатость k_Э/d.

1. Если Re<2300, то имеет место ламинарный режим и λ=64/Re.

2. Если Re>4000, то определяют величину параметра Re

3. Если Re<10, то имеет место гладкостенная зона сопротивления и λ определяется по формуле Блазиуса

4. Если 10< Re<500, то имеет место доквадратичная зона сопротивления

5.  определяется по формуле Альтшуля.

6. Если Re>500, то имеет место квадратичная зона сопротивления и  определяется по формуле Шифринсона

Задача 8.1. Определить, какой степени средней скорости пропорциональны потери в каждой из зон сопротивления.

Решение. Используется формула для потерь по длине и зависимости для λ в соответствующей зоне сопротивления. Например, для зоны, где λ=64/Re,

т.е. при ламинарном режиме потери пропорциональны первой степени скорости. Для остальных зон ход решения такой же.