При турбулентном течении потери напора по длине определяются выражением
, где - коэффициент пропорциональности для турбулентного режима течения; n – показатель степени, изменяющийся от 1,75 до 2,0. С увеличением числа Рейнольдса показатель степени увеличивается. При развитой турбулентности n = 2,0. Эксперименты выполняются на приборе О. Рейнольдса, схема и описание которого приведены в лабораторной работе № 2, а результаты замеров и вычислений вносятся в отчет в виде табл. 4 и представляются графически.
Таблица 4 Результаты замеров и вычислений
0 Рис. 4. Графическая зависимость
Никурадзе и А.П. Загжда было установлено существование четырех зон сопротивлений, каждая из которых характеризуется определенными закономерностями. I зона - зона ламинарного течения (вязкостного сопротивления) имеет место при В этой зоне , причем l = 64 / Re. В диапазоне происходит смена режимов течения жидкости от ламинарного к турбулентному (переходная зона). При в трубе устанавливается турбулентный режим течения, однако при турбулентном режиме у стенки сохраняется ламинарный подслой, толщина которого может быть определена выражением В зависимости от соотношения и D явления при турбулентном течении можно разбить на три зоны. Для зоны гидравлически гладких труб характерно и или . Для зоны доквадратичного сопротивления величина потерь и коэффициент l зависят как от числа Рейнольдса, так и от относительной шероховатости d. В зоне квадраратичного сопротивления коэффициент l практически не зависит от числа Рейнольдса, а является функцией только относительной шероховатости. При этом или А.Д. Альтшуль предложил формулу, охватывающую все три зоны сопротивления при турбулентном движении жидкости в трубах с естественной шероховатостью в виде
|