Гидравлически гладкие и шероховатые поверхности

Если толщина ламинарного подслоя значительно больше высоты выступов шероховатости поверхности, т.е. когда он полностью перекрывает неровности, такие поверхности называют гидравлически гладкими, или гладкими. В этом случае, возмущения, вызванные шероховатостью, гасятся в ламинарном подслое и они не влияют на сопротивление движению жидкости.

В противном случае при обтекании выступов образуются вихри, которые способствуют перемешиванию жидкости, усиливая турбулентность потока и увеличивая сопротивление и потери энергии. такие поверхности называют гидравлически шероховатыми, или шероховатыми.

Понятие гладкой и шероховатой поверхности условно, так как толщина ламинарного подслоя зависит от числа Рейнольдса и диаметра трубы.

Для определения потерь напора в трубах при турбулентном движении используется, как и для ламинарного движения, формула Дарси-Вейсбуха:

,

где коэффициент гидравлического трения (коэффициент Дарси) l определяется эмпирическим путем.

Контрольные вопросы и задания

1. Дайте определение ламинарного режима течения жидкости.

2. Охарактери­зуйте турбулентный режим течения жидкости.

3. Что называется критической ско­ростью движения жидкости в трубе?

4. В чем смысл числа Рейнольдса? От чего зависит его значение?

5. Изобразите схематически профили скоростей при лами­нарном и турбулентном режимах течения жидкости в трубах.

6. Напишите формулу соотношения между средней и максимальной скоростью при ламинарном режиме.

7. Что такое осредненная местная скорость?

8. Сформулируйте понятия абсолютной и относительной шероховатости, относительной гладкости труб.

9. Что такое гидравлически гладкие и шероховатые трубы?

10. Назовите основные положения, лежащие в основе теории подобия.

11. Перечислите основные условия гидродинамического подобия.

12. Перечислите наиболее важные критерии гидродинамического «подобия.

Дата добавления: 2015-07-14