Течение жидкостей по трубопроводам

Раздел: 
Русская Физика

72. Течение жидкостей по трубопроводам

Можно упомянуть водопровод, нефтепровод; очень широко распространены гидравлические системы машин, где жидкости используются в качестве энергоносителя и где они передаются от узла к узлу по трубопроводам.

Нагнетаются жидкости насосами. Они создают подпор давлений. От подпора по всем магистралям возникают уклоны давлений. Жидкости смещаются под эти уклоны.

Различают два вида течения: гладкое (ламинарное) и вихревое (турбулентное).

При гладком течении сдвиговая скорость  - постоянная, начиная от стенок трубопровода и кончая осью трубы, и поэтому частицы жидкости движутся по прямолинейным траекториям (параллельно стенкам).

Уклон удельного давления u гладкого течения имеет линейную зависимость от средней скорости по трубе v:

Здесь ζ (греческая дзэта) – коэффициент гидравлического сопротивления гладкого течения, зависящий от диаметра трубопровода, от характеристик текущей жидкости и от температурных условий течения. Размерность

Сдвиговая скорость у стенок трубопровода имеет свой верхний предел, после которого пристенный слой жидкости начинает отставать и вынуждает последующие слои заворачивать к стенкам; прямолинейность потока нарушается, и течение из гладкого превращается в вихревое. Переход от гладкого (ламинарного) течения к вихревому (турбулентному) – ступенчатый с гистерезисом. Гистерезис означает, что переход от гладкого течения к вихревому происходит на большей скорости, чем при обратном переходе – от вихревого к гладкому.

Уклон удельного давления u вихревого течения имеет квадратичную зависимость от средней скорости по трубе v:

где ξ (греческая кси) – коэффициент гидравлического сопротивления, но уже – вихревого течения.

Размерность коэффициента гидравлического сопротивления:

К оглавлению                Назад        обсуждение        Далее                Следующий раздел или книга

Скачать третий учебник по русской физике можно по следующей ссылке - ФИЗИКА. Русский вариант. Учебник 3 - Физика вычислительная.