Pierderea de presiune pe lungimea fluxului - studopediya

Luați în considerare natura distribuției vitezei în secțiunea transversală de curgere în curgerea laminară și turbulentă a fluidului. După cum sa menționat anterior în regim de curgere laminar de fluid într-un tub circular, viteza în secțiunea transversală distribuită de-a lungul unei parabole (fig. 19), viteza de lângă pereții conductei sunt egale cu zero, și crescând treptat, atingând un maxim la axa de curgere.

Atunci când regimul de curgere laminar există componente de viteză numai longitudinal. În acest caz, forțele de rezistență la mișcare sunt generate de frecarea între straturi de lichid, adică. E. Depind viscozitatea lichidului și nu depinde (practic) cu privire la starea pereților.

În cazul în care regimul de distribuție turbulentă viteza drept de viu secțiune este mai complexă; în cele mai multe dintre ratele de sectiuni transversale sunt aproape de media și slumping într-un strat subțire pe pereți, ajungând până la zero. distribuția vitezei grafic pe secțiunea transversală aproape de trapez (Fig. 19).

Figura 19 - profilurile de viteză ale laminară și fluxurilor turbulente din conducta

În mișcare rapidă particule de lichid din mijlocul fluxului se ciocnesc cu particulele se deplasează încet în apropierea pereților, în care are loc alinierea și viteza. Și doar în stratul limită, în cazul în care pereții împiedică amestecarea, viteza scade brusc.

In curgerea turbulentă, căderea de presiune de-a lungul lungimii mișcării depinde de starea pereților care definesc debitul. Dacă lichidul care curge prin tub la viteze diferite, deoarece regimul laminar și care trece treptat la turbulente, și să măsoare simultan căderea de presiune, este posibil să se obțină un grafic al pierderii capului asupra vitezei (Fig. 20). Graficul arată că la o viteză mai mică decât o pierdere cap limită este direct proporțională cu viteza (pe tronsonul orar 0-1).

După cum s-ar putea aștepta, această limită corespunde vitezei critice

După trecerea de la laminar la pierderea de presiune turbulent crește proporțional cu viteza de grad mai mare decât una (graficul secțiune 2-3 curba). Tranziția de la laminar la curgere turbulentă poate avea loc și la numere Reynolds mai mare decât valoarea critică.

tranziția inversă de la laminar la regimul turbulent se efectuează la aproape aceeași valoare, care este considerată critică.

Pierderea de presiune din cauza frecării pe lungimea fluxului care rezultă dintr-o descărcare uniformă a lichidului în mișcare în conductă se determină conform ecuației

unde l - porțiune din lungimea țevii, m;

d este diametrul interior al conductei, m;

u - debit mediu de viteză, m / sec;

g este accelerația gravitațională, m / s 2;

- coeficientul de frecare adimensional hidraulic.