Формулу Дарсі-Вейсбаха представимо через гідравлічний радіус (d=4R) з урахуванням сталості коефіцієнта опору тертя за довжиною. Тобто, труба (потік) буде знаходитись при русі рідини в квадратичній зоні гідравлічних опорів. Тоді
.
Звідки
, (122)
де - стала величина,
і – гідравлічний ухил;
R – гідравлічний радіус.
Тоді (123)
Стала величина С називається коефіцієнтом Шезі. , тобто цей коефіцієнт залежить від відносної шорсткості. якщо , то . Формула (123) застосовується для визначення середньої швидкості потоку в трубах і каналах будь-якої форми при рівномірному русі і називається формулою Шезі.
Для визначення коефіцієнта Шезі зручно користуватись формулою Н.Павловського
, (124)
де n - коефіцієнт шорсткості поверхні каналу, або внутрішньої поверхні трубопроводу.
у – показник степені при гідравлічному радіусі.
Орієнтовно для сталевих труб n можна приймати в межах 0,01 - 0,013;
у визначається за наступними формулами
при R >1;
при R <1.
Широке застосування для визначення С знайшла формула Манінга
|
|
. (125)
Існує залежність, що встановлює зв’язок між коефіцієнтом шорсткості n і абсолютною величиною еквівалентної шорсткості Dекв.
– формула проф. В.Гончарова
і – формула проф. В.Лобачева.
Витрати рідини в трубопроводах і каналах легко знайти, знаючи середню швидкість руху і площу поперечного перерізу потоку
. (128)
Так як для турбулентного руху величина стала, то
, (129)
де K – витратомірна характеристика трубопроводу.
З формули (129) визначаємо помноживши це рівняння на l, дістанемо:
(130)
Як правило ця формула застосовується при гідравлічних розрахунках каналів.
Початкову ділянку турбулентної течії можна розрахувати за формулою Г.Філіппова
, (131)
де Lпоч - довжина початкової ділянки, на якій закінчується формування кола осереднених швидкостей.