Вопрос 19

Важные экспериментальные исследования, посвященные изучению зависимости коэффициента дарси (лямбда). от числа Re и относительной шерохо- ватости. были проведены Никурадзе для шероховатых труб. Стенки труб и имели специально созданную равнозернистую шероховатость. Для созда- пня этой шероховатости сначала через калиброванные отверстия отсеивал- ся песок определенных размеров. который затем равномерно наносился па стенки. предварительно покрытые слоем лака, благодаря чему песок при- вклеивался к стенкам. Размеры зерен песка принимались за размер выступа шероховатости А. В результате были получены трубы с различными значе- ниями относительной шероховатости стенок: для труб (или относи- тельной гладкости

График Никурадзе

исследования, выполненные Никурадзе. наглядно свидетельствуют о наличии различных областей сопротивления при на- порном движении в трубах: 1-я область — ламинарный режим движения

2-я область — переход от ламинарного к турбулентному режиму 3-я область — турбулентный резким, гидравлические гладкие трубы

4-я турбулентный режим,(переходная область между область гидравлических гладких труб и квадратичной областью)

Вопрос 20

Неравномерное движенме с постоянной по длине средней скоростью (но с изменяющимся по длине распределением продольных составляющих местных скоростсй по живому ссчснию, то есть с измсняющейся по длине эпюрой скоростей) наблюдается в напорных трубопроводах на начальных участках. При турбулентном режиме движения рассматривается распределение по живому сечению (эпира) продольных осредненных скоростей и пульсационных добавок. На начальном участке, расположенном неносрсдсгвенно за входом в трубу или в канал, происходит изменение местных скоростей потока от начального (на входе) их распределения по живому сечению до распределения, соответствующего равномерному движению.

Местными гидравлическими сопротивлениями называются короткие участки трубопроводов или каналов, в которых происходит изменение скоростей по величине или направлению, или по величине и по направлению одновременно.

Потери напора (энергии) в местных гидравлических сопротивлениях называются местными потерями и обусловлены так же, как и потери по длине, работой сил трения. Местные сопротивления представляют собой участки трубопровода, где происходит резкое изменение движения жидкости и силы трения распределяются в потоке, проходящем через местное сопротивление, весьма неравномерно. Поскольку протяженность местного сопротивления, как правило, весьма мала по сравнению с общей длиной трубопровода, потери напора на преодоление самих сил трения в местном сопротивлении невелики, однако обусловленные трением особенности структуры потока приводит к большим потерям в местных сопротивлениях. Протекая через местное сопротивление, поток деформируется, возникают пульсации скоростей и давлений, образуются вихревые зоны с обратными токами вследствие отрыва потока от стенок трубопровода. На эти процессы смешения и вихреобразования тратится часть полной энергии потока, которая превращается в тепло и рассеивается в окружающее пространство.