Основные теоретические сведения. При равномерном движении в трубах потери удельной энергии на трение по длине (линейные потери) как при ламинарном

При равномерном движении в трубах потери удельной энергии на трение по длине (линейные потери) как при ламинарном, так и при турбулентном движении определяют для круглых труб по формуле Дарси-Вейсбаха:

· потери напора, м

D h_тр = l × × ;(10.1)

· потери давления, Па

D р_тр = l × × r × ,(10.2)

где - коэффициент гидравлического трения (коэффициент Дарси), безразмерный;

- длина трубопровода, м;

- диаметр трубопровода, м;

r - плотность жидкости, кг/м³;

v – средняя скорость течения жидкости в сечении потока, м/с.

Для труб, каналов любой формы сечения (некруглых, безнапорных) в формулах (9.1), (9.2) используется эквивалентный диаметр рассматриваемого участка трубы (канала) d_экв. или гидравлический радиус R (формулы 8.2 и 8.3 Режимы течения жидкости).

Коэффициент гидравлического трения l зависит от двух безразмерных параметров – числа Рейнольдса Re и относительной шероховатости , где - абсолютная эквивалентная шероховатость стенок трубы, м.

При ламинарном режиме течения жидкости (Re < Re_кр = 2000…2320) коэффициент гидравлического трения определяется в круглых напорных трубах по формуле:

l = ,. (10.3)

При турбулентном течении (Re > Re_кр) коэффициент гидравлического трения определяется по различным формулам, в зависимости от зоны сопротивления. Численной характеристикой зоны сопротивления является критерий зоны турбулентности – произведение числа Рейнольдса и относительной шероховатости:

. (10.4)

В области гидравлическигладких труб коэффициент гидравлического сопротивления определяется по формуле Блазиуса:

l = (10.5)

В этой зоне смешанногосопротивления (области переходаотгидравлическигладкихкгидравлическишероховатым трубам) коэффициент Дарси определяют по формуле Альтшуля:

l = 0,11 × (10.6)

В этой зоне гидравлически шероховатых труб (автомодельная область или область квадратичной зависимости) коэффициент определяют по формуле Шифринсона: