При ламинарном течении

.        (3)

Кривая, изображающая эпюру скоростей, является параболой (рис. 2, справа). При увеличении  радиуса скорость уменьшается, что соответствует профилю скоростей, показанному на рис. 2 в конце трубы.

Максимальная скорость в центре сечения при r = 0 равна

  (4)

Расход определяем по движению жидкости через  элементарную площадку δS= 2πrdr, которая  берётся  в виде кольца радиусом r, и шириной δr

                                                            δQ = VδS,                        

переходя к дифференциалам: 

.

После интегрирования от r = 0 до r = r0, получим

.

Расход жидкости через круглую трубу при ламинарном режиме течении

   (5)

Средняя скорость при ламинарном течении через круглую трубу:

, (6)

Средняя скорость Vср при ламинарном течении в 2 раза меньше максимальной Vмакс = 0,5Vср.

Потери напора hТР  на трение при ламинарном течении в круглой трубе, определяются из формулы для  расхода через диаметр трубы

                                        

Закон Пуазейля (формула Пуазейля) при ламинарном течении в трубе круглого сечения (определение потерь)

,    (7)

где μ = νρ – динамическая вязкость, ν – кинематическая вязкость.     

Этот закон используется для расчёта потерь в трубопроводах при ламинарном течении. Жорж Пуазейль -  французский учёный вывел эту формулу в 1840 г.

Формула Вейсбаха-Дарси для ламинарного режима течения жидкости.

Потери на трение при ламинарном режиме течения в круглой трубе   могут быть вычислены по  формуле  Вейсбаха—Дарси.

Преобразуем формулу Пуазейля к виду формулы Вейсбаха – Дарси. Группируя и сокращая множители, получим величину потерь со значением λ для ламинарного режима движения жидкости

где средняя скорость ,  

Формула  Вейсбаха-Дарси  для определения потерь на трение при ламинарном режиме движения жидкости

          (8)

где λл =64/Re - коэффициент потерь на трение для ламинарного режима движения жидкости.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: