Тема Основные понятия и величины в гидравлике

Пример 3.1. По трубе диаметром d = 10 мм течет минеральное масло вязкостью ν = 0, 1 см²/с со скоростью υ = 1,5 м/с. Определить режим течения жидкости.
Расчет: Подставляем заданные величины в формулу (3.4), выразив их предварительно в единой размерности (СИ):
Re = = 1500 , т.е. течение ламинарное.
Найти: при какой скорости течения произойдет смена режима течения?
Ответ: Режим течения сменится при Re 2000, значит, критическая скорость течения равна
υ_кр = = = 2 м/с.


Определение коэффициента λ. При ламинарном течении коэффициент линейных потерь напора определяется по универсальной формуле:
λ_ЛАМ = . (3.5)
Так, в примере 3.1 коэффициент будет равен λ_ЛАМ = 64/Re = 0,043, а линейные потери на участке трубы длиной L = 10 м составят:
h_l = λ = = 4,8 м масл. ст.
Чтобы перевести потери напора в потери давления нужно воспользоваться формулой:
Δр = ρgh_l . (3.6)
Допустим, плотность масла равна ρ = 800 кг/м³, тогда потери давления составят Δр = 800∙10∙4,8 = 38400 Па = 38,4 кПа.

При турбулентном течении коэффициент λ зависит и от шероховатости стенок труб. Эта величина вводится в расчетные зависимости в форме так наз. относительной шероховатости - Δ/d, где Δ – средняя высота выступов шероховатости, d – внутренний диаметр трубы.

Универсальная расчетная формула для турбулентного течения:
λ_ТУРБ = 0.11 . (3.7)

Кроме того, для расчетов широко используются графики и номограммы (см. Приложение I: график Мурина, график Альтшуля).

15