33.Які існують режими руху рідини? Що визначає критичне число Рейнольда? Яке його значення?

Ламінарним режимом руху називається рух, при якому лінії течії залишаються паралельними і не руйнуються на протязі всього шляху руху. Турбулентним режимом руху називається рух, при якому в потоці рідини створюються збурення і лінії течії руйнуються та змішуються.

Режим руху визначається за допомогою кінематичної характеристики, яка називається числом Рейнольдса (Re) ,

Критичне число Рейнольдса становитиме

=2320

Якщо в деякому перерізі потоку рідини Re [0;2320], то в цьому перерізі режим руху буде ламінарним. Якщо Re [2320;10⁷].

2320 – відноситься до труб круглого діаметру. Якщо канали відкриті, то характерний розмір D_y буде дорівнювати R. Знайдемо Re_кр для радіуса R:

=580.

34. Викладіть особливості гідравлічного розрахунку безнапірних труб.

Безнапірним рухом називають рух рідини, при якому вона має вільну поерхню у трубопроводі і протягом всього руху контактує з атмосферним повітрям.

У звۥязку з тим, що на вільній поверхні неможливо стиснути рідину, тому у потоці P_п=0, а рух рідини забезпечується похилом каналів, який дорівнює гідравлічному похилу (i=∆h/l).

Середня швидкість потоків у відкритих руслах обчислюється за формулою Шезі:

С – коефіцієнт Шезі, для обчислення якого існує безліч формул

і – гідравлічний похил;

R – гідравлічний радіус

N – гідравлічна шорсткість поверхонь стінок каналів, значення задаються у довідниках n є (0,001-0,030);

Якщо n невідомо, то коефіцієнт Шезі с можна розрахувати за формулою:

λ – гідравлічний коефіцієнт тертя

35. За яким законом розподіляється швидкість в живому перерізі потоку при ламінарному режимі руху?

При ламінарному режимі V розподіляється по квадратичному або параболічному закону.

Ньютон запропонував визначити залежність між тертям та силою у вигляді залежності:

Можна виразити τ:

36) За якою формулою визначають втрати напору при ламінарному режимі руху?

При ламінарному режимі зручно користуватись законом Пуазейля

37. За яким законом розподіляється швидкість в трубах при турбулентному режимі руху рідини?

Питання турбулентного руху, були розглянуті вченими Прандтль, , які створили емпіричну теорію турбулентного руху. На основі їх теорії для інженерних розрахунків рекомендовано наступні положення: швидкість циліндричних труб і розподіляється за ступенем:

λ – коефіцієнт гідравлічного тертя

38 Що таке абсолютна, відносна та еквівалентна шорсткість трубогону (трубопроводу)?

39. Обчислення гідравлічного коефіцієнта тертя

Існують безліч формул для обчислення коефіцієнта λ. Це формули Прандтля, Нікурадзе, Кольбрука, Шевельова.

Найбільш універсальною є формула Альтшуля:

- формула Альтшуля

k_l – усереднена висота виступів шорсткості на стінках труби, наводиться у довідника або у паспортах на продукцію металопрокатних заводів (k_l =(0,1-0,5)*10^-3м – для сталі).Для расчета коэффициента линейного сопротивления в зоне гидравлически гладких труб моет быть использована формула Блазиуса:

 = 0.3164 / Re^0.25

Расчетная формула для коэффициента линейного сопротивления в зоне гидравлически шероховатых труб (формула Шифринсона):  = 0.11*

( /d )^0.25