|
ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
КОЭФФИЦИЕНТА И КОЭФФИЦИЕНТА ШЕЗИ С
При ламинарном движении жидкости в трубах определяют по теоретической формуле .
Для турбулентного режима движения было предложено достаточно большое число формул для нахождения . Предлагаемые формулы были чисто эмпирическими, основанными на результатах экспериментов, а также полученными в результате анализа размерности и теории подобия при исследовании турбулентного режима. В формулах при определении коэффициента обычно использовалась эквивалентная шероховатость . В табл. 4.1 приведены значения для труб, изготовленных из различных материалов.
Таблица 4.1 - Значения эквивалентной шероховатости
и коэффициента шероховатости n для напорных труб и водоводов
Характеристика поверхности труб
| , мм
| n
| 1. Цельнотянутые трубы:
|
|
| технические гладкие из латуни, меди и свинца
| 0,002 0,01
| -
| пластмассовые (полиэтилен, винипласт)
| 0,0015 0,005
| -
| новые стальные
| 0,02 0,05
| -
| стальные, после нескольких лет эксплуатации, битумизированные, умеренно корродированные
| 0,15 0,3
| 0,013
| стальные водопроводные, находящиеся в эксплуатации
| 1,0 1,2
| 0,014
| 2. Сварные стальные трубы:
|
|
| новые и в хорошем состоянии
| 0,04 0,1
| 0,01
| после нескольких лет эксплуатации
| 0,1 0,2
| 0,012
| новые битумизированные
| 0,05
| -
| находящиеся в продолжительной эксплуатации
| 0,1 1,5
| -
| 3. Чугунные трубы:
|
|
| новые
| 0,2 0,5
| 0,013 0,014
| новые битумизированные
| 0,1 0,15
| 0,011 0,012
| асфальтированные
| 0,12 0,3
| -
| водопроводные, бывшие в эксплуатации
| 1 1,4
| -
| со значительными отложениями
| 2,0 4,0
| -
| сильно корродированные
| До 3,0
| -
| 4. Асбоцементные трубы
| 0,6
| 0,0086
| 5. Керамические трубы
| 1,35
| 0,013
|
Для всех областей турбулентного движения известны универсальные формулы Колбрука и А. Альтшуля для определения .
. (4.94)
Формула А. Альтшуля:
. (4.95)
В области гладкого сопротивления (гидравлически гладкие трубы) и . В этой области сопротивления числа Рейнольдса лежат в следующих пределах:
. (4.96)
Формулы (4.94) и (4.95) преобразуются следующим образом:
(4.97)
(4.98)
Для гладких труб применяется формула Блазиуса
. (4.99)
Следует отметить что зависимости (4.98) и (4.99) практически совпадают.
При определении нашла широкое применение формула П. Конакова
. (4.l00)
В области доквадратичного (переходного сопротивления) . Эта область находится в пределах
. (4.101)
Коэффициент гидравлического трения находится, как правило, по универсальным формулам (4.94) и (4.95).
Область квадратичного сопротивления, когда и , лежит в следующих пределах:
. (4.102)
Формулы (4.97) и (4.98) для определения коэффициента гидравлического трения имеют следующий вид:
; (4.103)
. (4.104)
Формула (4.103) соответствует формуле Шифринсона (4.104).
Для стальных и чугунных труб, находящихся в эксплуатации, коэффициент , может быть вычислен по формуле Ф. Шевелева при :
(4.105)
Следует отметить, что в результате эксплуатации шероховатость стенок труб увеличивается со временем.
Для полиэтиленовых труб коэффициент , может быть вычислен по формуле
. (4.106)
В случае применения асбоцементных труб
. (4.107)
Как уже отмечалось ранее, коэффициент Шези связан с коэффициентом гидравлического трения (4.47):
, или .
Коэффициент Шези зависит от относительной шероховатости стенок трубы или открытых русел в квадратичной области, а в переходной области сопротивления на С влияет скорость движения жидкости, а следовательно, число Re. Поэтому формула Шези применяется, как правило, в случае квадратичного сопротивления. Коэффициент Шези является размерной величиной (м1/2/с). В результате исследований, проведенных многими учеными, были получены достаточно простые зависимости для определения коэффициента С Шези.
В случае круглых и прямоугольных труб С можно находить по формуле (4.47), зная коэффициент гидравлического трения .
Приводим некоторые формулы для вычисления коэффициента С.
Формула Н. Павловского
, (4.108)
где - коэффициент шероховатости стенок русла; у - показатель степени при м;
. (4.109)
Более простые зависимости:
при м; (4.110)
при м.
Известны частные случаи формулы Н. Павловского:
формула Маннинга
; (4.111)
формула Форгеймера
. (4.112)
Значения коэффициента шероховатости труб представлены в табл. 4.1.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|