1. Турбулентный режим течения. Основные св-ва потока

19. Потери энергии на трение по длинне турбулентного потока в круглом трубопроводе.
Если при ламинарном течении потеря напора на трение возра­стает пропорционально скорости (расходу) в первой степени, то при переходе к турбулентному течению заметны некоторый скачок со­противления и затем более крутое нарастание величины h_тр по кри­вой, близкой к параболе второй степени.
Ввиду сложности турбулентного течения и трудностей его ана­литического исследования до настоящего времени для него не имеется достаточно строгой и точной теории. Существуют полуэмпириче­ские, приближенные теории, например теория Праидтля ** и дру­гие, которые здесь не рассматриваются.
* Впервые получен Б. Б. Некрасовым
В большинстве случаев для практических расчетов, связанных с турбулентным течением жидкостей в трубах, пользуются экспери­ментальными данными, систематизированными на основе теории гидродинамического подобия.
Основной расчетной формулой для потерь напора при турбулент­ном течении в круглых трубах является уже приводившаяся выше как эмпирическая формула , называемая формулой Вейсбаха— Дарси и имеющая следующий вид

Эта основная формула применима как при турбулентном, так и при ламинарном течении, различие заключается лишь в значениях коэффициента ,. Так как при турбулентном течении потеря напора на трение прибли­зительно пропорциональна скорости (и расходу) во второй степени, коэф­фициент потерь на трение в формуле в первом приближении для данной трубы можно считать величи­ной постоянной.

20. Коэффициент гпдоавлического трения в турбулентном потоке. Понятие шероховатости иее влияние на .
Однако из закона гидродинами­ческого подобия следу­ет, что коэффициент так же, как и _л, должен быть функцией основ­ного критерия подобия напорных потоков — числа Рейнольдса Rе, а также может зависеть от без­размерного геометрического фактора — относительной шерохова­тости внутренней поверхности трубы, т. е. =f(Rе, /d), где — средняя высота бугорков шероховатости, d, — диаметр трубы.
Когда шероховатость трубы не влияет на ее сопротивление (на _т), трубу называют гидравлически гладкой. Для этих случаев коэффициент R_т является функцией лишь числа Рейнольдса: _т =f1 (Rе). Существует ряд эмпирических и полуэмпирических фор­мул, выражающих эту функцию для турбулентного течения в гид­равлически гладких трубах; одной из наиболее удобных и употре­бительных является формула П. К. Конакова


применимая при числе Rе от Rе_кр до Rе, равного нескольким мил­лионам.
При 2300 < Ке < 10⁸ можно пользоваться также формулой Блазиуса