TURBULINGAS vadinamas srautu, kurį lydi intensyvus skysčio maišymasis su greičių ir slėgių pulsavimu. Kartu su pagrindiniu išilginiu skysčio judėjimu stebimi atskirų skysčio tūrių skersiniai ir sukamieji judesiai.
Turbulentinis skysčio srautas stebimi tam tikromis sąlygomis (pakankamai dideliam skaičiui Reinoldsas) vamzdžiuose, kanaluose, ribiniuose sluoksniuose prie kietųjų kūnų paviršių, judančių skysčio ar dujų atžvilgiu, tokių kūnų, čiurkšlių, maišymosi zonose tarp skirtingo greičio srautų, taip pat įvairiomis gamtinėmis sąlygomis.
T. t. nuo laminarinio skiriasi ne tik dalelių judėjimo pobūdžiu, bet ir vidutinio greičio pasiskirstymu per srauto skerspjūvį, vidutinio ar maks. greitis, srautas ir koeficientas. atsparumas Reynoldso skaičiui Re, daug didesnis šilumos ir masės perdavimo intensyvumas. Vidutinio greičio profilis T. t. vamzdžiuose ir kanaluose skiriasi nuo parabolinių. laminarinių srautų profilis su mažesniu kreivumu prie ašies ir greičiau didėjančio greičio šalia sienų.
Galvos praradimas turbulenciniame skysčio sraute
Visi hidraulinės energijos nuostoliai skirstomi į du tipus: trinties nuostolius išilgai vamzdynų ir vietinius nuostolius, atsirandančius dėl tokių vamzdyno elementų, kuriuose, pasikeitus kanalo dydžiui ar konfigūracijai, keičiasi srauto greitis, srautas atsiskiria nuo susidaro kanalo sienelės ir susidaro sūkuriai.
Paprasčiausias vietines hidraulines varžas galima suskirstyti į išsiplėtimus, susiaurėjimus ir kanalų posūkius, kurių kiekvienas gali būti staigus arba laipsniškas. Sudėtingesni vietinio pasipriešinimo atvejai yra išvardytų paprasčiausių pasipriešinimų junginiai arba jų deriniai.
Turbulentiniame skysčio judėjimo vamzdžiuose režime greičio pasiskirstymo diagrama yra tokia, kaip parodyta Fig. Ploname sluoksnyje, esančiame prie sienos, kurio storis δ, skystis teka laminariniu režimu, o likę sluoksniai teka turbulentiniu režimu ir yra vadinami turbulentinė šerdis. Taigi, griežtai kalbant, grynas turbulentinis judėjimas neegzistuoja. Jį lydi laminarinis judėjimas šalia sienų, nors laminarinis sluoksnis δ yra labai mažas, palyginti su turbulentine šerdimi.
Skysčių judėjimo turbulentinio režimo modelis
Pagrindinė skaičiavimo formulė, apskaičiuojant slėgio nuostolius esant turbulentiniam skysčio srautui apvaliuose vamzdžiuose, yra aukščiau pateikta empirinė formulė, vadinama Weisbach-Darcy formule ir turi tokią formą:
Skirtumas slypi tik hidraulinės trinties koeficiento λ vertėse. Šis koeficientas priklauso nuo Reinoldso skaičiaus Re ir bedimensinio geometrinio koeficiento – santykinio šiurkštumo Δ/d (arba Δ/r 0, kur r 0 – vamzdžio spindulys).
Kritinis Reinoldso skaičius
Reinoldso skaičius, kuriam esant vyksta perėjimas iš vieno skysčio judėjimo režimo į kitą, vadinamas kritiniu. Su Reinoldso numeriu 
stebimas laminarinis srauto režimas su Reinoldso skaičiumi 
- turbulentinis skysčio judėjimo būdas. Dažniau kritinė skaičiaus reikšmė laikoma lygi 
, ši vertė atitinka skysčio judėjimo perėjimą iš turbulentinio į laminarinį. Pereinant nuo laminarinio skysčio judėjimo režimo prie turbulentinio, kritinė vertė yra svarbesnė. Kritinė Reinoldso skaičiaus vertė vamzdžiuose, kurie susiaurėja, didėja, o besiplečiančiuose – mažėja. Taip yra todėl, kad siaurėjant skerspjūviui dalelių greitis didėja, todėl polinkis judėti į šoną mažėja.
Taigi, Reynoldso panašumo kriterijus leidžia spręsti apie skysčio tekėjimo vamzdyje būdą. Pas Re< Re кр течение является ламинарным, а при Re >Re kr srautas neramus. Tiksliau, pilnai išvystytas turbulentinis srautas vamzdžiuose nustatomas tik ties Re, maždaug lygus 4000, o ties Re = 2300…4000 yra pereinamoji, kritinė sritis.
Kaip rodo patirtis, apvaliems vamzdžiams Re cr yra maždaug 2300.
Skysčio judėjimo būdas tiesiogiai veikia vamzdynų hidraulinio pasipriešinimo laipsnį.
Laminariniam srautui
Turbulentinėms sąlygoms
Turbulencija yra reiškinys, stebimas daugelyje skysčių ir dujų srautų ir susideda iš to, kad šiuose srautuose susidaro daugybė įvairaus dydžio sūkurių, dėl kurių jų hidrodinaminės ir termodinaminės charakteristikos (greitis, slėgis, temperatūra, tankis) yra chaotiškos. svyravimai, todėl erdvės ir laiko kitimas yra nereguliarus.
Skysčio srautas, kuriame stebima turbulencija, vadinamas turbulentiniu. Esant tokiam srautui, skysčio ir dujų dalelės daro netvarkingus, nepastovius judesius, dėl kurių jos intensyviai maišosi.
Tuo turbulentiniai srautai skiriasi nuo vadinamųjų laminarinių srautų, kurie turi taisyklingą pobūdį ir gali keistis tik pasikeitus veikiančioms jėgoms arba išorinėms sąlygoms. Laminariniame sraute skysčio ar dujų dalelės juda tiksliai viena kryptimi sluoksniais, kurie nesimaišo tarpusavyje.
Dėl didelio chaotiško maišymosi intensyvumo turbulentingi srautai turi didesnį gebėjimą perduoti šilumą, pagreitina sklidimą cheminės reakcijos(pavyzdžiui, degimas), garso ir elektromagnetinių bangų sklaida, taip pat impulso perkėlimas ir dėl to padidėjęs jėgos poveikis kietiems kūnams, kuriais jie teka. Tuo pačiu metu audringuose srautuose judantys kūnai patiria daug didesnį pasipriešinimą, o tai lemia didelius energijos nuostolius.
Turbulencija tam tikromis sąlygomis atsiranda dėl laminarinių srautų hidrodinaminio nestabilumo. Laminarinis srautas praranda stabilumą ir tampa turbulentinis, kai inercinių jėgų ir klampių jėgų santykis, vadinamasis Reinoldso skaičius (Re), viršija tam tikrą kritinę vertę, būdingą tam tikroms konkrečioms sąlygoms.
Anglų fizikas O. Reinoldas (1842-1912) savo mokiniams paaiškino atrasto kriterijaus fizinę prasmę taip:
„Skystį galima palyginti su karių būriu, laminarinį srautą – su monolitiniu žygio dariniu, turbulentinį – su chaotišku judėjimu. Skysčio greitis ir vamzdžio skersmuo yra atsiskyrimo greitis ir dydis, klampumas yra disciplina, o tankis yra ginkluotė. Kuo didesnis būrys, tuo greitesnis jo judėjimas ir kuo sunkesni ginklai, tuo anksčiau rikiuotė suyra. Lygiai taip pat turbulencija atsiranda skystyje, kuo greičiau, kuo didesnis jo tankis, mažesnis klampumas ir didesnis skysčio greitis bei vamzdžio skersmuo.
Turbulentiniai srautai vamzdžiuose, kanaluose, ribiniuose sluoksniuose, šalia kietų kūnų, kuriuos skraido skystis ar dujos, ir vadinamieji laisvieji turbulentiniai srautai - purkštukai, pabunda už kietų kūnų, judančių skysčio ar dujų atžvilgiu, ir maišymosi zonose tarp srautų. skirtingi greičiai, neatskiriamos jokiomis kietomis sienomis ir pan., taip pat atmosferos turbulencijos reiškinys.
Atmosferos turbulencija vaidina svarbų vaidmenį daugelyje atmosferos reiškinių ir procesų – energijos mainuose tarp atmosferos ir paviršiaus, šilumos ir drėgmės pernešime, garuojant iš žemės paviršiaus ir vandens telkiniai, atmosferos taršos sklaida, vėjo bangų ir vėjo srovių generavimas jūroje, trumpųjų radijo bangų sklaida atmosferoje ir kt.
Skirtingai nuo turbulencijos dirbtinuose kanaluose (vamzdžiuose, purkštukuose, ribiniuose sluoksniuose ir kt.), atmosferos turbulencija turi specifinių bruožų: turbulentinių judesių atmosferoje skalių diapazonas yra labai platus – nuo kelių milimetrų iki tūkstančių kilometrų, atmosferos turbulencija susidaro erdvė apribota viena „siena » – Žemės paviršiumi.
Didelį praktinį susidomėjimą kelia energijos nuostolių judėjimo metu klausimas tvirtas kūnas skysčiuose ir dujose. Faktas yra tas, kad važiuojant mažu greičiu pasipriešinimas judėjimui didėja proporcingai greičiui. Tuo pačiu metu, kaip parodė tyrimai vėjo tunelyje, judantis srautas išlieka laminarinis. Toliau didėjant greičiui, tam tikru momentu pradeda formuotis audringi sūkuriai. Nuo šio momento pasipriešinimas didėja proporcingai greičio kvadratui, t.y. dauguma energija eikvojama sūkurių susidarymui ribiniame sluoksnyje ir už judančio kūno. Todėl net ir šiek tiek padidinus greitį reikia daug energijos.
Pastebėta, kad vandens gyvūnų pasaulio atstovai – delfinai – nepaklūsta šiam modeliui. Žinoma, kad jie pasiekia iki 50 km/h greitį ir lengvai jį palaiko kelias valandas. Jeigu darysime prielaidą, kad delfino judėjimas vandenyje yra panašus į bet kurio kieto kūno judėjimą, tai skaičiavimai rodo, kad delfinui tam neužteks raumenų jėgos (Gray paradoksas).
Delfinų tyrimas hidrodinaminiame vamzdyje parodė, kad judėjimo metu skysčių srautas aplink delfino kūną išlieka laminarinis. Stebint delfinų judesius akvariume, gauta tokių rezultatų: judant vandenyje klostės eina per storą elastingą delfino odą. Jie atsiranda esant kritiniams srauto režimams, kai greitis padidėja tiek, kad srautas iš laminarinio virsta turbulentiniu. Būtent čia ant odos atsiranda „keliaujanti banga“, kuri slopina susidariusią turbulenciją ir padeda išlaikyti nuolatinį laminarinį srautą.
Kai tik buvo atskleista delfinų greičio paslaptis, inžinieriai pradėjo ieškoti būdų, kaip ją panaudoti. Plieninei torpedai padarėme „delfino“ odą. Jį sudarė keli gumos sluoksniai, tarp kurių esantis tarpas buvo užpildytas silikoniniu skysčiu, tekančio siaurais vamzdeliais iš vieno tarpsluoksnio tarpo į kitą. Žinoma, tai buvo tik apytikslis apskaičiavimas, tačiau tai leido sumažinti pasipriešinimą judėjimui 60% (torpedai judant 70 km/h greičiu).
Minkštieji apvalkalai buvo pritaikyti ne tik laivų statyboje. Įsivaizduokite tūkstančius kilometrų naftotiekių. Galingas siurblinės jie varo alyvą. Šių stočių energija taip pat išleidžiama įveikiant sūkurius, audringus srautus, atsirandančius vamzdžiuose. Jei vamzdžiai iš vidaus uždengti elastingu apvalkalu, dėl alyvos srauto laminarizavimo sumažės varža, todėl sumažės elektros sąnaudos.
Stebėjimai rodo, kad skystyje galimos dvi judėjimo formos: laminarinis ir turbulentinis. Atlikime tokį eksperimentą. Vandenį tieksime per stiklinį vamzdelį. Vamzdžio pradžioje montuojame ploną vamzdelį, per kurį tiekiame dažus. Kai vandens greitis stikliniame vamzdelyje mažas, iš plono vamzdelio ištekantys dažai įgauna sriegio pavidalą. Tai rodo, kad atskiros skysčio dalelės juda tiesia linija. Skystis apvaliame vamzdyje juda tarsi koncentriniais žiediniais sluoksniais, kurie tarpusavyje nesimaišo. Toks judėjimas vadinamas laminarinis (sluoksniuotas) (žr. 2.40 pav.).
Ryžiai. 2.40. Spalvoto skysčio judėjimas laminariniu ir turbulentiniu režimu
Padidėjus judėjimo stikliniame vamzdelyje greičiui, dažų srautas išsilieja, praras stabilumą ir, esant dideliam greičiui, dažai tolygiai nuspalvins visą skysčio masę, o tai rodo intensyvų visų sluoksnių maišymąsi. Atskiros skysčio dalelės ir nedideli jo tūriai yra chaotiško ir atsitiktinio judėjimo būsenoje. Kartu su generolu transliaciniai judesiai vyksta skersinis dalelių judėjimas. Toks judėjimas vadinamas neramus (žr. 2.40 pav.).
Šie du vairavimo režimai labai skiriasi vienas nuo kito, kaip matyti iš toliau pateiktos lentelės.
2.1 lentelė
| Charakteristika | laminarinis srautas | Turbulentinis režimas |
| Eismas | Tik išilginis | Išilginė ir skersinė |
| Energijos praradimas | ||
| Šilumos perdavimas | Šilumos perdavimas laidumo būdu | Šilumos perdavimas laidumo ir konvekcijos būdu |
| Greičio sklypas | parabolinė funkcija | logaritminė funkcija |
| Koeficientas α |
Perėjimo iš laminarinio lašelinio skysčio tėkmės į turbulentinį apvaliuose vamzdeliuose sąlygas pirmasis ištyrė O. Reynoldsas. Jis nustatė, kad režimas priklauso nuo trijų parametrų: vidutinio greičio, skersmens d ir kinematinė klampa ν. Reynaldsas padarė išvadą, kad yra tam tikra kritinė šių parametrų santykio reikšmė, kuri yra riba tarp laminarinio ir turbulentinio srauto režimų, ir nustatė:
|
|
Tikslesni tyrimai parodė, kad Reinaldo skaičių diapazone nuo 2000 iki 4000 periodiškai keičiasi turbulentinis ir laminarinis režimas. Todėl galime tvirtai pasakyti, kad esant , judėjimo režimas yra laminarinis, o esant nustatytas turbulentinis režimas. Reynoldso skaičių diapazone nuo 2000 iki 4000 režimas yra nestabilus; gali būti ir laminarinis, ir turbulentinis.
Tiriant varžą, šilumos perdavimą, reiškinius, susijusius su šilumos perdavimu, kietųjų dalelių pernešimu, Reinaldo skaičius yra atskaitos taškas skaičiuojant priklausomybes.
Didžioji dauguma skysčių judesių inžinerijoje yra turbulenciniai, o ne laminariniai. Turbulentiniai srautai yra daug sudėtingesni nei laminariniai, todėl jiems ištirti reikalingi kiti metodai. Atsitiktinis atskirų skysčio dalelių judėjimo turbulentiniame sraute pobūdis reikalauja naudoti statistinės mechanikos metodus.
Turbulentinio judėjimo atsitiktinumas kinematikos požiūriu reiškia, kad judėjimo greitis atskiruose erdvės taškuose nuolat kinta tiek dydžiu (žr. 2.41 pav.), tiek kryptimi. Greitis tam tikrame turbulentinio srauto taške, išmatuotas tam tikru laiku, vadinamas akimirksniu ir žymėti u, Eksperimentiniai tyrimai rodo, kad momentinio greičio pokyčiai yra atsitiktiniai.
Ryžiai. 2.41. Momentinio greičio kitimo grafikas
Turbulentiniam srautui apibūdinti sąvokas Vidutinis greitis , kuris vadinamas vidutiniu greičiu per tam tikrą laikotarpį tam tikrame taške
kur t yra gana ilgas laiko tarpas.
Esant vienodam skysčio srautui vamzdyje su pastoviu srauto greičiu, momentinis greitis, išmatuotas tam tikrame taške, gali būti suskaidytas į tris komponentus.
Kiekvienas greičio komponentas kinta laikui bėgant, tačiau pastoviam judėjimui per tam tikrą laiką skersinių komponentų reikšmės, nustatytos laike, yra lygios nuliui. Jei ašis X sutampa su vamzdžio ašimi, tada 
.
Jei panašiai nustatysime kelių taškų vidutinius greičius per vamzdį, gausime vidutinių greičių grafikas palei vamzdžio dalį. Suvidurkinus nustatytus greičius gaunamas vidutinis srauto greitis.
Taigi vidutinis greitis gaunamas suvidurkinus momentinius greičius per laiką, vidutinis greitis – suvidurkinus vidutinius greičius per atkarpą.
Vidutinį greitį galima laikyti čiurkšlės greičiu. Esant pastoviam skysčio srauto greičiui, vidutinių išilginių greičių tam tikroje laisvoje atkarpoje grafikas laikui bėgant nekinta, o tai yra pastovaus srauto požymis.
Naudojant vidutinio greičio sąvoką, turbulentinis srautas su atsitiktinai judančiomis skysčio masėmis pakeičiamas įsivaizduojamu srauto modeliu, vaizduojančiu elementariųjų čiurkšlių rinkinį, kurio greičiai yra lygūs vidutiniams greičiams pagal dydį ir kryptį. Tai reiškia, kad turbulentiniam srautui galima pritaikyti vienmatį hidraulinį vaizdą.
Momentinio greičio nuokrypis nuo jo vidutinės vertės vadinamas pulsuojantis greitis arba pulsavimas . Galiojančių pakeitimas nepastovūs judesiai skystų gabalėlių fiktyviame srauto judesyje reikia įvesti tam tikras fiktyvias sąveikos jėgas tarp įsivaizduojamų srovės srautų.
Dėl šios priežasties Prandtlis pristatė naujo tipo paviršiaus jėgas ir atitinkamus šlyties įtempius
,
kurie vadinami turbulentiniai šlyties įtempiai . Šie įtempimai atsiranda dėl pulsacijų arba judesio pasikeitimo tarp gretimų skysčio sluoksnių. Sluoksnis juda su daugiau greičio, traukia atsiliekančią ir atvirkščiai, lėtai judantis sluoksnis sulėtina pirmaujantį. Minuso ženklas pabrėžia, kad pasipriešinimo jėgos kryptis yra priešinga išilginiam bangavimui. Indeksai x ir y parodyti sluoksnio judėjimo kryptį ir skersines pulsacijas.
Vidutiniai šlyties įtempiai vadinami neramus
Chaotiškas, netvarkingas skysčių dalelių judėjimas labai paveikia turbulentinių srautų charakteristikas. Šie skysčių srautai yra nestabilūs. Dėl šios priežasties kiekviename erdvės taške greičiai keičiasi laikui bėgant. Momentinė greičio vertė gali būti išreikšta:
(2.42)
kur yra vidutinis greitis kryptimi x, yra pulsacijos greitis ta pačia kryptimi. Paprastai vidutinis greitis laikui bėgant išlaiko pastovią reikšmę ir kryptį, todėl toks srautas turi būti laikomas vidutiniu pastoviu srautu. Nagrinėjant turbulentinio srauto greičio profilį regione, paprastai atsižvelgiama į vidutinio greičio profilį.
Apsvarstykite turbulentinio skysčio srauto elgesį prie kietos sienos (2.17 pav.).
Ryžiai. 2.17. Greičio pasiskirstymas šalia tvirtos sienos
Srauto šerdyje dėl pulsuojančių greičių vyksta nuolatinis skysčio maišymasis. Prie kietų sienų skersiniai skysčių dalelių judesiai yra neįmanomi.
Netoli kietos sienos skystis teka laminariniu režimu.
Tarp laminarinio ribinio sluoksnio ir srauto šerdies yra pereinamoji zona.
Skysčio judėjimą turbulentiniu režimu visada lydi žymiai didesnės energijos sąnaudos nei laminariniame. Laminariniame režime energija eikvojama klampiai trinčiai tarp skysčio sluoksnių; turbulentiniame režime, be to, nemaža dalis energijos išleidžiama maišymo procesui, o tai sukelia papildomus šlyties įtempius skystyje.
Norint nustatyti trinties jėgų įtempį turbulentiniame sraute, naudojama formulė:
kur yra klampus srauto įtempis ir maišymosi sukeltas turbulentinis įtempis. Kaip žinoma, tai lemia Niutono klampios trinties dėsnis:
|
(2.44)
Vadovaudamiesi pusiau empirine Prandtlio turbulencijos teorija, darydami prielaidą, kad skersinių greičio svyravimų reikšmė yra vidutiniškai tokia pati kaip ir išilginių svyravimų, galime rašyti:
. (2.45)
Čia r yra skysčio tankis, l yra maišymosi kelio ilgis, yra vidutinio greičio gradientas.
Vertė l, kuris apibūdina vidutinį skysčio dalelių kelią skersine kryptimi, yra dėl turbulentinių pulsacijų.
Pagal Prandtl hipotezę, maišymosi kelio ilgis l yra proporcingas dalelės atstumui nuo sienos:
kur c yra universali Prandtl konstanta.
Turbulentiniame vamzdyje hidrodinaminio ribinio sluoksnio storis auga daug greičiau nei laminariniame.
Tai sumažina pradinės dalies ilgį. Inžinerinėje praktikoje paprastai priimama:
(2.47)
Todėl gana dažnai pradinio skyriaus įtaka
nepaisoma srauto hidrodinamines charakteristikas.
Apsvarstykite vidutinio greičio pasiskirstymą vamzdžio atkarpoje. Šlyties įtempį turbulentiniame sraute priimame kaip pastovų
ir lygus įtempimui sienoje. Tada integravę (2.44) lygtį gauname:
. (2.48)
Čia yra dydis, turintis greičio matmenį, todėl jis vadinamas dinaminiu greičiu.
Išraiška (2.48) yra logaritminis vidutinių greičių pasiskirstymas turbulentinio srauto šerdyje.
Paprastomis transformacijomis formulė (2.48) gali būti sumažinta
į šią bematę formą:
(2.49)
kur yra bematis atstumas nuo sienos; M yra konstanta.
Eksperimentai rodo, kad c turi ta pati vertė visiems turbulentinio srauto atvejams . Reikšmė M buvo nulemta Nikuradzės eksperimentų: . Taigi mes turime:
(2.50)
Šis kompleksas naudojamas kaip bematis parametras, apibūdinantis atitinkamų zonų storį:
klampus laminarinis posluoksnis: 
,
pereinamoji zona: 
,
turbulentinė šerdis: .
Turbulentiniame režime vidutinio greičio santykis
iki didžiausios ašinės yra nuo 0,75 iki 0,9.
Žinodami greičio pasiskirstymo dėsnį (2.18 pav.), galite rasti hidraulinio pasipriešinimo reikšmę. Tačiau norėdami nustatyti hidraulinį pasipriešinimą, galite naudoti paprastesnį ryšį, būtent: klampaus skysčio judėjimo kriterinę lygtį, gautą anksčiau, pirmoje disciplinos dalyje.
Ryžiai. 2.18. Greičio pasiskirstymas vamzdyje
laminariniu ir turbulentiniu režimu
Horizontaliam tiesiam vamzdžiui, kai teka klampus skysčio slėgio srautas, kriterijų lygtis yra tokia:
(2.51)
kur yra geometriniai kompleksai, yra Reinoldso kriterijus ir Eulerio kriterijus. Jie apibrėžiami taip:
kur ∆ yra absoliutus vamzdžio šiurkštumas, l- vamzdyno ilgis,
d yra vidinis vamzdžio skersmuo. Iš patirties žinoma, kad slėgio nuostoliai yra tiesiogiai proporcingi . Todėl galime rašyti:
(2.52)
Toliau pažymime nežinomą funkciją 
, rašome Eilerio kriterijų . Tada iš (2.52) lygties slėgio nuostoliams gauti gauname:
(2.53)
kur l yra hidraulinės trinties koeficientas, w yra vidutinis srautas.
Gauta lygtis vadinama Darcy-Weisbach lygtimi. Lygtį (2.53) galima pavaizduoti kaip galvos praradimą:
(2.54)
Taigi slėgio nuostolių arba slėgio apskaičiavimas sumažinamas iki hidraulinės trinties koeficiento l nustatymo.
Tvarkaraštis Nikuradze
Tarp daugybės darbų apie priklausomybės tyrimą 
pasirinkti Nikuradze kūrinį. Nikuradzė šią priklausomybę detaliai ištyrė dirbtinai sukurtų vamzdžių su tolygiai granuliuotu paviršiumi (2.19 pav.).
.
Ryžiai. 2.19. Tvarkaraštis Nikuradze
Koeficiento reikšmė nustatoma empirinėmis formulėmis, gautomis įvairioms varžos sritims iš Nikuradze kreivių.
1. Laminariniam srauto režimui, t.y. esant , koeficientas l visiems vamzdžiams, neatsižvelgiant į jų šiurkštumą, nustatomas tiksliai išsprendus laminarinio skysčio srauto tiesiame apvaliame vamzdyje problemą, naudojant Puazio formulę:
2. Siaurame regione pastebimas staigus pasipriešinimo koeficiento padidėjimas. Šiai perėjimo iš laminarinio į turbulentinę sričiai būdingas nestabilus srauto modelis. Praktiškai čia labiausiai tikėtinas neramus režimas
ir teisingiausia naudoti 3 zonos formules. Taip pat galite taikyti empirinę formulę:
3. Hidrauliškai lygių vamzdžių srityje su 
laminarinio sluoksnio storis ties sienele d yra didesnis nei absoliutus sienų šiurkštumas D, nepertraukiamo srauto nuplaunamų šiurkštumo iškyšų įtaka praktiškai neturi įtakos, o pasipriešinimo koeficientas čia skaičiuojamas remiantis eksperimentinio apibendrinimu. duomenis
pagal empirinius ryšius, pavyzdžiui, pagal Blausiaus formulę:
4. Reinoldso skaičių diapazone 
yra pereinamasis regionas nuo hidrauliškai lygių vamzdžių iki grubių. Šiame regione (iš dalies šiurkštūs vamzdžiai), kai , t.y. nelygumo išsikišimai, kurių aukštis mažesnis už vidutinę reikšmę D, ir toliau lieka laminariniame sluoksnyje, o didesnio nei vidurkio aukščio iškyšos yra turbulencinėje srauto srityje, pasireiškia stabdomasis šiurkštumo efektas. Koeficientas l šiuo atveju taip pat apskaičiuojamas, pavyzdžiui, iš empirinių ryšių
pagal Alstuhlio formulę:
(2.58)
5. Ties , laminarinio sluoksnio storis prie sienos d pasiekia minimalią reikšmę, t.y. 
ir nesikeičia
toliau didėjant Re skaičiui. Todėl l nepriklauso nuo skaičiaus Re,
a priklauso tik nuo e. Pavyzdžiui, šioje srityje (šiurkščiavilnių vamzdžių ar kvadratinio pasipriešinimo srityje), norint rasti koeficientą, galima rekomenduoti Shifrinson formulę:
(2.59)
Šioje zonoje l reikšmė yra viduje 
.
Buvo atlikti tyrimai, siekiant nustatyti l su natūraliu šiurkštumu. Šiems vamzdžiams antroji zona nėra apibrėžta. Skaičiavimui
l Dažniausiai siūlomos aukščiau pateiktos formulės.
TURBULENTAS SRAUTAS TURBULENTAS SRAUTAS (iš lot. turbulentus - turbulentinis, chaotiškas), skysčio ar dujų srautas, kurio metu skysčio dalelės atlieka netvarkingus, chaotiškus judesius sudėtingomis trajektorijomis, taip pat tekėjimo greitis, temperatūra, slėgis ir tankis. vidutinė patirtis chaotiški svyravimai. Jis skiriasi nuo laminarinio srauto intensyviu maišymu, šilumos perdavimu, didelėmis trinties koeficiento reikšmėmis ir kt. Gamtoje ir technologijoje dauguma skysčių ir dujų srautų yra turbulentiniai srautai.
Šiuolaikinė enciklopedija. 2000 .
Pažiūrėkite, kas yra „TURBULENTAS TRAUKAS“ kituose žodynuose:
- (iš lotynų kalbos turbulentus audringas, nepastovus), skysčio ar dujų srauto forma, pjaustant, jų elementai daro nepastovius judesius sudėtingomis trajektorijomis, dėl ko intensyviai maišosi skysčio ar dujų sluoksniai (žr. ... Fizinė enciklopedija
Skysčio ar dujų srautas, kuriam būdingas chaotiškas, nereguliarus jo tūrių judėjimas ir intensyvus jų maišymasis (žr. Turbulencija), tačiau apskritai sklandžiai, taisyklingai. T. t. susidarymas yra susijęs su nestabilumu ... ... Technologijos enciklopedija
- (iš Lat turbulentus smurtinis chaotiškas), skysčio ar dujų srautas, kuriame skysčio dalelės atlieka netvarkingus, chaotiškus judesius sudėtingomis trajektorijomis, o terpės greitis, temperatūra, slėgis ir tankis yra chaotiški ... ... Didysis enciklopedinis žodynas
TURBULENTAS SRAUTAS, fizikoje, skystos terpės judėjimas, kuriame vyksta atsitiktinis jos dalelių judėjimas. Būdingas skysčiui arba dujoms su dideliu REYNOLDS skaičiumi. taip pat žiūrėkite LAMINAR FLOW... Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas
turbulentinis srautas- Srautas, kuriame dujų dalelės juda sudėtingai netvarkingai ir transportavimo procesai vyksta makroskopiniu, o ne molekuliniu lygmeniu. [GOST 23281 78] Orlaivių aerodinamikos temos Apibendrinančios sąvokos srautų tipai ... ... Techninis vertėjo vadovas
turbulentinis srautas- (iš lot. turbulentus audringas, chaotiškas), skysčio ar dujų srautas, kuriame skysčio dalelės netvarkingai, chaotiškai juda sudėtingomis trajektorijomis, ir terpės greitis, temperatūra, slėgis ir tankis. ... Iliustruotas enciklopedinis žodynas
- (iš lot. turbulentus audringas, chaotiškas * a. turbulentinis srautas; n. Wirbelstromung; f. ecoulement turbulent, ecoulement tourbillonnaire; ir. flujo turbulento, corriente turbulenta) skysčio ar dujų judėjimas, kuriame ir ... .. . Geologijos enciklopedija
turbulentinis srautas- Vandens ar oro srauto forma, kai jų dalelės atsitiktinai juda sudėtingomis trajektorijomis, o tai sukelia intensyvų maišymąsi. Sin.: turbulencija… Geografijos žodynas
TURBULENTAS SRAUTAS- skysčio (arba dujų) srauto tipas, kai jų maži tūriniai elementai daro netolygus judesius sudėtingomis atsitiktinėmis trajektorijomis, dėl kurių intensyviai maišosi skysčio (arba dujų) sluoksniai. T. t. atsiranda dėl ... ... Didžioji politechnikos enciklopedija
Tęstinė mechanika Tęstinė terpė Klasikinė mechanika Masės tvermės dėsnis Impulso išsaugojimo dėsnis ... Wikipedia