TURBULENTS sauc par plūsmu, ko pavada intensīva šķidruma sajaukšanās ar ātrumu un spiediena pulsācijām. Paralēli šķidruma galvenajai gareniskajai kustībai tiek novērotas atsevišķu šķidruma tilpumu šķērseniskās kustības un rotācijas kustības.
Turbulenta šķidruma plūsma tiek novēroti noteiktos apstākļos (pietiekami lielam skaitam Reinolds) caurulēs, kanālos, robežslāņos pie cietu ķermeņu virsmām, kas pārvietojas attiecībā pret šķidrumu vai gāzi, šādu ķermeņu, strūklu, sajaukšanās zonās starp dažāda ātruma plūsmām, kā arī dažādos dabas apstākļos.
T. t. atšķiras no laminārā ne tikai ar daļiņu kustības raksturu, bet arī ar vidējā ātruma sadalījumu pa plūsmas šķērsgriezumu, atkarību no vidējā vai maks. ātrums, plūsma un koeficients. pretestība no Reinoldsa skaitļa Re, daudz lielāka siltuma un masas pārneses intensitāte. Vidējā ātruma profils T. t. caurulēs un kanālos atšķiras no paraboliskā. lamināro plūsmu profils ar mazāku izliekumu pie ass un ātrāku ātruma pieaugumu pie sienām.
Galvas zudums turbulentā šķidruma plūsmā
Visus hidrauliskās enerģijas zudumus iedala divos veidos: berzes zudumi cauruļvadu garumā un lokālie zudumi, ko rada tādi cauruļvadu elementi, kuros kanāla izmēra vai konfigurācijas izmaiņu dēļ mainās plūsmas ātrums, plūsma atdalās no notiek kanālu sieniņu un virpuļu veidošanās.
Vienkāršākās vietējās hidrauliskās pretestības var iedalīt izplešanās, sašaurināšanās un kanālu pagriezienos, no kuriem katrs var būt pēkšņs vai pakāpenisks. Sarežģītāki lokālās pretestības gadījumi ir uzskaitīto vienkāršāko pretestību savienojumi vai kombinācijas.
Šķidruma kustības turbulentā režīmā caurulēs ātruma sadalījuma diagramma ir tāda, kā parādīts attēlā. Plānā pie sienas slānī ar biezumu δ šķidrums plūst laminārā režīmā, bet pārējie slāņi plūst turbulentā režīmā, un tos sauc. vētrains kodols. Tādējādi, stingri runājot, tīra turbulenta kustība nepastāv. To pavada lamināra kustība pie sienām, lai gan laminārais slānis δ ir ļoti mazs, salīdzinot ar turbulento kodolu.
Šķidruma kustības turbulentā režīma modelis
Galvenā aprēķina formula galvas zudumam turbulentā šķidruma plūsmā apaļās caurulēs ir empīriskā formula, kas jau ir dota iepriekš, ko sauc par Veisbaha-Dārsija formulu un kurai ir šāda forma:
Atšķirība ir tikai hidrauliskās berzes koeficienta λ vērtībās. Šis koeficients ir atkarīgs no Reinoldsa skaitļa Re un no bezdimensiju ģeometriskā faktora - relatīvā raupjuma Δ/d (vai Δ/r 0, kur r 0 ir caurules rādiuss).
Kritiskais Reinoldsa skaitlis
Reinoldsa skaitli, kurā notiek pāreja no viena šķidruma kustības režīma uz citu režīmu, sauc par kritisku. Ar Reinoldsa numuru 
tiek novērots lamināras plūsmas režīms ar Reinoldsa skaitli 
- šķidruma kustības turbulents režīms. Biežāk skaitļa kritiskā vērtība tiek pieņemta vienāda ar 
, šī vērtība atbilst šķidruma kustības pārejai no turbulentas uz lamināru. Pārejā no šķidruma kustības laminārā režīma uz turbulentu kritiskajai vērtībai ir lielāka nozīme. Reinoldsa skaitļa kritiskā vērtība palielinās caurulēs, kas sašaurinās, un samazinās tām, kas izplešas. Tas ir tāpēc, ka, šķērsgriezumam sašaurinoties, daļiņu ātrums palielinās, līdz ar to sānu kustības tendence samazinās.
Tādējādi Reinoldsa līdzības kritērijs ļauj spriest par šķidruma plūsmas veidu caurulē. Pie Re< Re кр течение является ламинарным, а при Re >Re kr plūsma ir nemierīga. Precīzāk, pilnībā attīstīta turbulenta plūsma caurulēs tiek noteikta tikai pie Re aptuveni vienāda ar 4000, un pie Re = 2300…4000 ir pārejas, kritiskais apgabals.
Kā liecina pieredze, apaļām caurulēm Re cr ir aptuveni vienāds ar 2300.
Šķidruma kustības režīms tieši ietekmē cauruļvadu hidrauliskās pretestības pakāpi.
Laminārai plūsmai
Nemierīgiem apstākļiem
Turbulence ir parādība, kas novēro daudzās šķidrumu un gāzu plūsmās un sastāv no tā, ka šajās plūsmās veidojas daudzi dažāda lieluma virpuļi, kā rezultātā to hidrodinamiskie un termodinamiskie raksturlielumi (ātrums, spiediens, temperatūra, blīvums) ir haotiski. svārstības un tāpēc izmaiņas telpā un laikā ir neregulāras.
Šķidruma plūsmu, kurā tiek novērota turbulence, sauc par turbulentu. Ar šādu plūsmu šķidruma un gāzes daļiņas veic nesakārtotas, nestabilas kustības, kas izraisa to intensīvu sajaukšanos.
Ar to turbulentās plūsmas atšķiras no tā sauktajām laminārajām plūsmām, kurām ir regulārs raksturs un kuras var mainīties laikā tikai mainoties iedarbīgajiem spēkiem vai ārējiem apstākļiem. Laminārā plūsmā šķidruma vai gāzes daļiņas pārvietojas tieši vienā virzienā slāņos, kas nesajaucas savā starpā.
Haotiskās sajaukšanās augstās intensitātes dēļ turbulentajām plūsmām ir palielināta spēja nodot siltumu, paātrināta izplatīšanās ķīmiskās reakcijas(piemēram, sadegšana), skaņas un elektromagnētisko viļņu izkliede, kā arī impulsa pārnešana un tā rezultātā pastiprināta spēka ietekme uz cietajiem ķermeņiem, ap kuriem tie plūst. Tajā pašā laikā turbulentās plūsmās kustīgie ķermeņi piedzīvo daudz lielāku pretestību, kas izraisa ievērojamus enerģijas zudumus.
Turbulence rodas noteiktos apstākļos lamināro plūsmu hidrodinamiskās nestabilitātes dēļ. Laminārā plūsma zaudē stabilitāti un kļūst turbulenta, kad inerces spēku attiecība pret viskozajiem spēkiem, tā sauktais Reinoldsa skaitlis (Re), pārsniedz noteiktu kritisko vērtību, kas raksturīga noteiktiem īpašiem apstākļiem.
Angļu fiziķis O. Reinolds (1842-1912) saviem skolēniem izskaidroja viņa atklātā kritērija fizisko nozīmi šādi:
“Šķidrumu var pielīdzināt karotāju atdalīšanai, lamināro plūsmu var pielīdzināt monolītam marša veidojumam, turbulentu – haotiskai kustībai. Šķidruma ātrums un caurules diametrs ir atdalīšanas ātrums un lielums, viskozitāte ir disciplīna, un blīvums ir bruņojums. Jo lielāks ir atdalījums, jo ātrāka tā kustība un smagāki ieroči, jo agrāk veidojums sadalās. Tādā pašā veidā turbulence rodas šķidrumā, jo ātrāk, jo lielāks ir tā blīvums, zemāka viskozitāte un lielāks šķidruma ātrums un caurules diametrs.
Turbulentās plūsmas caurulēs, kanālos, robežslāņos, cietu ķermeņu tuvumā, ko plūst šķidrums vai gāze, un tā sauktās brīvās turbulentās plūsmas - strūklas, pamostas aiz cietiem ķermeņiem, kas pārvietojas attiecībā pret šķidrumu vai gāzi, un sajaukšanās zonas starp plūsmām dažādi ātrumi, kas nav atdalītas ar cietām sienām utt., kā arī atmosfēras turbulences fenomens.
Atmosfēras turbulencei ir liela nozīme daudzās atmosfēras parādībās un procesos – enerģijas apmaiņā starp atmosfēru un virsmu, siltuma un mitruma pārnesē, iztvaikošanu no zemes virsma un ūdenstilpes, atmosfēras piesārņojuma difūzija, vēja viļņu un vēja straumju rašanās jūrā, īsu radioviļņu izkliede atmosfērā u.c.
Atšķirībā no turbulences mākslīgajos kanālos (caurules, strūklas, robežslāņi utt.), Atmosfēras turbulencei ir specifiskas iezīmes: turbulentu kustību skalu diapazons atmosfērā ir ļoti plašs - no vairākiem milimetriem līdz tūkstošiem kilometru, atmosfēras turbulence veidojas telpu ierobežo viena "siena» - Zemes virsma.
Lielu praktisku interesi rada jautājums par enerģijas zudumiem kustības laikā ciets ķermenisšķidrumos un gāzēs. Fakts ir tāds, ka pie maziem ātrumiem kustības pretestība palielinās proporcionāli ātrumam. Tajā pašā laikā, kā liecina pētījumi vēja tunelī, kustīgā plūsma paliek lamināra. Ar tālāku ātruma pieaugumu kādā brīdī sāk veidoties nemierīgi virpuļi. No šī brīža pretestība palielinās proporcionāli ātruma kvadrātam, t.i. Lielākā daļa enerģija tiek tērēta virpuļu veidošanai robežslānī un aiz kustīgā ķermeņa. Tāpēc pat neliels ātruma palielinājums prasa lielu enerģijas daudzumu.
Tika novērots, ka dzīvnieku pasaules ūdens pārstāvji - delfīni - nepakļaujas šim modelim. Ir zināms, ka tie sasniedz ātrumu līdz 50 km/h un viegli uztur to vairākas stundas. Ja pieņemam, ka delfīna kustība ūdenī ir līdzīga jebkura cieta ķermeņa kustībai, tad aprēķini liecina, ka delfīnam tam nepietiks muskuļu spēka (Greja paradokss).
Delfīnu pētījums hidrodinamiskajā caurulē parādīja, ka kustības laikā šķidruma plūsma ap delfīna ķermeni paliek lamināra. Novērojot delfīnu kustības akvārijā, tika iegūti šādi rezultāti: pārvietojoties ūdenī, cauri delfīna biezajai elastīgajai ādai iet krokas. Tie rodas kritiskos plūsmas režīmos, kad ātrums palielinās tik daudz, ka plūsma no lamināras pārvēršas turbulentā. Tieši šeit uz ādas parādās “ceļojošais vilnis”, kas slāpē radušos turbulenci, palīdzot uzturēt pastāvīgu lamināro plūsmu apkārt.
Tiklīdz tika atklāts delfīnu ātruma noslēpums, inženieri sāka meklēt veidus, kā to izmantot. Mēs izgatavojām "delfīna" ādu tērauda torpēdai. Tas sastāvēja no vairākiem gumijas slāņiem, starp kuriem atstarpe bija piepildīta ar silikona šķidrumu, kas plūst pa šaurām caurulēm no vienas starpslāņa spraugas uz otru. Protams, tas bija tikai aptuvens aprēķins, taču tas arī ļāva samazināt kustības pretestību par 60% (torpēdai pārvietojoties ar ātrumu 70 km/h).
Mīkstie apvalki ir atraduši pielietojumu ne tikai kuģu būvē. Iedomājieties tūkstošiem kilometru naftas vadu. Spēcīgs sūkņu stacijas viņi brauc ar eļļu. Šo staciju enerģija tiek tērēta arī, lai pārvarētu virpuļus, turbulentas plūsmas, kas rodas caurulēs. Ja caurules no iekšpuses ir pārklātas ar elastīgu apvalku, eļļas plūsmas laminarizācijas dēļ pretestība samazināsies, un līdz ar to samazināsies elektroenerģijas patēriņš.
Novērojumi liecina, ka šķidrumā ir iespējami divi kustības veidi: lamināra kustība un turbulenta kustība. Veiksim šādu eksperimentu. Mēs piegādāsim ūdeni caur stikla cauruli. Caurules sākumā mēs uzstādām plānu cauruli, caur kuru mēs piegādājam krāsu. Kad ūdens ātrums stikla mēģenē ir mazs, no tievās caurules izplūstošā krāsas strūkla izpaužas pavediena formā. Tas liecina, ka atsevišķas šķidruma daļiņas pārvietojas taisnā līnijā. Šķidrums apaļā caurulē pārvietojas it kā koncentriskos gredzenveida slāņos, kas savā starpā nesajaucas. Tādu kustību sauc laminārs (slāņains) (skat. 2.40. attēlu).
Rīsi. 2.40. Krāsaina šķidruma kustība laminārā un turbulentā režīmā
Palielinoties kustības ātrumam stikla mēģenē, krāsas straume būs izplūdusi, zaudēs stabilitāti un pie liela ātruma krāsa vienmērīgi nokrāsos visu šķidruma masu, kas liecina par intensīvu visu slāņu sajaukšanos. Atsevišķas šķidruma daļiņas un tā mazie tilpumi atrodas haotiskas un nejaušas kustības stāvoklī. Kopā ar ģenerāli translācijas kustības notiek daļiņu šķērsvirziena kustība. Tādu kustību sauc nemierīgs (Skatīt 2.40. attēlu).
Šie divi braukšanas režīmi krasi atšķiras viens no otra, kā redzams nākamajā tabulā.
2.1. tabula
| Raksturīgs | laminārā plūsma | Turbulentais režīms |
| Satiksme | Tikai gareniski | Gareniski un šķērsvirzienā |
| Enerģijas zudums | ||
| Siltuma pārnese | Siltuma pārnese ar vadīšanu | Siltuma pārnese ar vadīšanas un konvekcijas palīdzību |
| Ātruma grafiks | paraboliskā funkcija | logaritmiskā funkcija |
| Koeficients α |
Nosacījumus pārejai no pilienveida šķidruma lamināras plūsmas uz turbulentu apaļās caurulēs pirmais pētīja O. Reinoldss. Viņš atklāja, ka režīms ir atkarīgs no trim parametriem: vidējā ātruma, diametra d un kinemātiskā viskozitāte ν. Reinalds nonāca pie secinājuma, ka šo parametru attiecībai ir kāda kritiska vērtība, kas ir robeža starp lamināro un turbulento plūsmas režīmu, un konstatēja:
|
|
Precīzāki pētījumi ir parādījuši, ka Reinalda skaitļu diapazonā no 2000 līdz 4000 periodiski mainās turbulentais un laminārais režīms. Tāpēc mēs varam droši teikt, ka pie , kustības režīms ir laminārs, un pie , tiek izveidots turbulents režīms. Reinoldsa skaitļu diapazonā no 2000 līdz 4000 režīms ir nestabils; var būt gan lamināra, gan turbulenta.
Pētot pretestību, siltuma pārnesi, ar siltuma pārnesi saistītās parādības, cieto daļiņu transportēšanu, Reinalda skaitlis ir sākumpunkts aprēķināto atkarību konstruēšanai.
Lielākā daļa šķidruma kustību inženierzinātnēs ir turbulentas, nevis lamināras. Turbulentās plūsmas ir daudz sarežģītākas nekā laminārās, un to pētīšanai ir nepieciešamas citas metodes. Atsevišķu šķidruma daļiņu kustības nejaušības raksturs turbulentā plūsmā prasa izmantot statistiskās mehānikas metodes.
Turbulentās kustības nejaušība no kinemātiskā viedokļa nozīmē, ka kustības ātrums atsevišķos telpas punktos nepārtraukti mainās gan lielumā (sk. 2.41. att.), gan virzienā. Tiek saukts ātrums noteiktā turbulentas plūsmas punktā, ko mēra noteiktā laikā acumirklī un apzīmē u, Eksperimentālie pētījumi liecina, ka momentānā ātruma izmaiņas ir nejaušas.
Rīsi. 2.41. Momentānā ātruma izmaiņu grafiks
Lai aprakstītu turbulentu plūsmu, jēdzieni Vidējais ātrums , ko sauc par vidējo ātrumu noteiktā laika periodā noteiktā punktā
kur t ir diezgan garš laika intervāls.
Ar vienmērīgu šķidruma plūsmu caurulē ar nemainīgu plūsmas ātrumu momentāno ātrumu, kas izmērīts noteiktā punktā, var sadalīt trīs komponentos.
Katrs no ātruma komponentiem laika gaitā mainās, bet vienmērīgai kustībai noteiktā laika periodā šķērsenisko komponentu vērtības, kas noteiktas laikā, ir vienādas ar nulli. Ja ass X sakrīt ar caurules asi, tad 
.
Ja līdzīgā veidā nosakām vairāku punktu vidējos ātrumus pāri caurulei, mēs iegūstam vidējo ātrumu grafiks gar caurules posmu. Vidēji aprēķinot noteiktos ātrumus, tiek iegūts vidējais plūsmas ātrums.
Tādējādi vidējais ātrums tiek iegūts pēc momentāno ātrumu vidējās noteikšanas laika gaitā, vidējais ātrums tiek iegūts pēc vidējo ātrumu aprēķināšanas visā posmā.
Vidējo ātrumu var uzskatīt par sūkšanas ātrumu. Ar nemainīgu šķidruma plūsmas ātrumu vidējo garenisko ātrumu diagramma noteiktā brīvā griezumā laika gaitā nemainās, kas liecina par vienmērīgu plūsmu.
Izmantojot vidējā ātruma jēdzienu, turbulenta plūsma ar nejauši kustīgām šķidruma masām tiek aizstāta ar iedomātu plūsmas modeli, kas attēlo elementāru strūklu kopu, kuru ātrumi ir vienādi ar vidējiem ātrumiem pēc lieluma un virziena. Tas nozīmē, ka turbulentai plūsmai var piemērot viendimensijas hidraulisko attēlojumu.
Tiek saukta momentānā ātruma novirze no tā vidējās vērtības pulsējošs ātrums vai pulsācija . Derīga nomaiņa neregulāras kustībasŠķidrumu kunkuļi fiktīvas strūklas kustībā prasa ieviest dažus fiktīvus mijiedarbības spēkus starp iedomātām strūklas plūsmām.
Pateicoties tam, Prandtls ieviesa jauna veida virsmas spēkus un atbilstošos bīdes spriegumus
,
kuras sauc turbulenti bīdes spriegumi . Šie spriegumi rodas pulsācijas vai impulsa apmaiņas dēļ starp blakus esošajiem šķidruma slāņiem. Slānis pārvietojas ar lielāks ātrums, velk atpalikušo un otrādi, slānis, kas lēnām kustas, bremzē vadošo. Mīnusa zīme uzsver, ka pretestības spēkam ir virziens, kas ir pretējs gareniskajam viļņojumam. Indeksi x un y parādīt slāņa kustības virzienu un šķērseniskās pulsācijas.
Vidējos bīdes spriegumus sauc nemierīgs
Šķidrumu daļiņu haotiskā, nesakārtotā kustība būtiski ietekmē turbulento plūsmu īpašības. Šīs šķidruma plūsmas ir nestabilas. Sakarā ar to katrā telpas punktā ātrums mainās ar laiku. Ātruma momentāno vērtību var izteikt:
(2.42)
kur ir laika vidējais ātrums virzienā x, ir pulsācijas ātrums tajā pašā virzienā. Parasti vidējais ātrums saglabā nemainīgu vērtību un virzienu laika gaitā, tāpēc šāda plūsma ir jāuzskata par vidējo vienmērīgu plūsmu. Apsverot turbulentās plūsmas ātruma profilu reģionā, parasti tiek ņemts vērā vidējā ātruma profils.
Apsveriet turbulentas šķidruma plūsmas uzvedību cietas sienas tuvumā (2.17. att.).
Rīsi. 2.17. Ātruma sadalījums pie cietas sienas
Plūsmas kodolā pulsācijas ātruma dēļ notiek nepārtraukta šķidruma sajaukšanās. Pie cietām sienām šķidruma daļiņu šķērsvirziena kustība nav iespējama.
Pie cietas sienas šķidrums plūst laminārā režīmā.
Starp lamināro robežslāni un plūsmas kodolu ir pārejas zona.
Šķidruma kustība turbulentā režīmā vienmēr ir saistīta ar ievērojami lielāku enerģijas patēriņu nekā laminārā režīmā. Laminārajā režīmā enerģija tiek tērēta viskozā berzei starp šķidruma slāņiem; turbulentā režīmā turklāt ievērojama enerģijas daļa tiek tērēta sajaukšanas procesam, kas rada papildu bīdes spriegumus šķidrumā.
Lai noteiktu berzes spēku spriegumu turbulentā plūsmā, tiek izmantota formula:
kur ir viskozās plūsmas spriegums un sajaukšanas radītais turbulentais spriegums. Kā zināms, to nosaka Ņūtona viskozās berzes likums:
|
(2.44)
Sekojot Prandtla daļēji empīriskajai turbulences teorijai, pieņemot, ka šķērsvirziena ātruma svārstību vērtība ir vidēji tādā pašā secībā kā garenvirziena svārstības, mēs varam rakstīt:
. (2.45)
Šeit r ir šķidruma blīvums, l ir sajaukšanās ceļa garums, ir vidējā ātruma gradients.
Vērtība l, kas raksturo šķidruma daļiņu vidējo ceļu šķērsvirzienā, ir saistīts ar turbulentām pulsācijām.
Saskaņā ar Prandtla hipotēzi, sajaukšanās ceļa garums l ir proporcionāls daļiņas attālumam no sienas:
kur c ir universālā Prandtla konstante.
Turbulentā plūsmā caurulē hidrodinamiskā robežslāņa biezums aug daudz ātrāk nekā laminārajai.
Tas noved pie sākotnējās sadaļas garuma samazināšanās. Inženieru praksē parasti tiek pieņemts:
(2.47)
Tāpēc diezgan bieži sākotnējās sadaļas ietekme
plūsmas hidrodinamiskās īpašības nav ņemtas vērā.
Apsveriet vidējā ātruma sadalījumu pa caurules sekciju. Mēs pieņemam bīdes spriegumu turbulentā plūsmā kā nemainīgu
un vienāds ar spriegumu sienā. Pēc vienādojuma (2.44) integrēšanas iegūstam:
. (2.48)
Šeit ir lielums, kam ir ātruma dimensija, tāpēc to sauc par dinamisko ātrumu.
Izteiksme (2.48) ir vidējo ātrumu logaritmisks sadalījums turbulentas plūsmas kodolam.
Ar vienkāršiem pārveidojumiem formulu (2.48) var reducēt
uz šādu bezdimensiju formu:
(2.49)
kur ir bezizmēra attālums no sienas; M ir konstante.
Eksperimenti liecina, ka c ir vienāda vērtība visiem turbulentas plūsmas gadījumiem. Nozīme M tika noteikts pēc Nikuradzes eksperimentiem: . Tātad mums ir:
(2.50)
Kā bezizmēra parametrs, kas raksturo attiecīgo zonu biezumu, tiek izmantots šāds komplekss:
viskozs laminārais apakšslānis: 
,
pārejas zona: 
,
turbulents kodols: .
Turbulentā režīmā vidējā ātruma attiecība
līdz maksimālajam aksiālajam ir no 0,75 līdz 0,9.
Zinot ātrumu sadalījuma likumu (2.18. att.), var atrast hidrauliskās pretestības vērtību. Tomēr, lai noteiktu hidraulisko pretestību, varat izmantot vienkāršāku sakarību, proti: viskoza šķidruma kustības kritērija vienādojumu, kas iegūts iepriekš, disciplīnas pirmajā daļā.
Rīsi. 2.18. Ātruma sadalījums caurulē
lamināros un turbulentos režīmos
Horizontālai taisnai caurulei viskoza šķidruma spiediena plūsmas gadījumā kritērija vienādojumam ir šāda forma:
(2.51)
kur ir ģeometriskie kompleksi, ir Reinoldsa kritērijs un Eilera kritērijs. Tie ir definēti kā:
kur ∆ ir caurules absolūtais raupjums, l- cauruļvada garums,
d ir caurules iekšējais diametrs. No pieredzes ir zināms, ka spiediena zudumi ir tieši proporcionāli . Tāpēc mēs varam rakstīt:
(2.52)
Tālāk mēs apzīmējam nezināmo funkciju 
, mēs rakstām Eilera kritēriju . Tad no vienādojuma (2.52) spiediena zudumam iegūstam:
(2.53)
kur l ir hidrauliskās berzes koeficients, w ir vidējais plūsmas ātrums.
Iegūtais vienādojums tiek saukts par Darcy-Weisbach vienādojumu. Vienādojumu (2.53) var attēlot kā galvas zudumu:
(2.54)
Tādējādi spiediena zuduma vai galvas aprēķins tiek samazināts līdz hidrauliskās berzes koeficienta l noteikšanai.
Grafiks Nikuradze
Starp daudzajiem darbiem par atkarības izpēti 
izvēlēties Nikuradzes darbu. Nikuradze šo atkarību detalizēti pētīja mākslīgi radītām caurulēm ar vienmērīgi granulētu virsmu (2.19. att.).
.
Rīsi. 2.19. Grafiks Nikuradze
Koeficienta vērtību nosaka ar empīriskām formulām, kas iegūtas dažādām pretestības zonām no Nikuradzes līknēm.
1. Lamināram plūsmas režīmam, t.i. pie , koeficients l visām caurulēm neatkarīgi no to raupjuma tiek noteikts no precīza laminārā šķidruma plūsmas problēmas risinājuma taisnā apaļā caurulē, izmantojot Puaza formulu:
2. Šaurā reģionā tiek novērots straujš pretestības koeficienta pieaugums. Šo pārejas reģionu no lamināra uz turbulentu raksturo nestabils plūsmas modelis. Šeit praksē visticamākais ir nemierīgais režīms
un vispareizāk ir izmantot formulas 3. zonai. Varat arī izmantot empīrisko formulu:
3. Hidrauliski gludo cauruļu zonā ar 
laminārā slāņa biezums pie sienas d ir lielāks par sienu absolūto raupjumu D, nepārtrauktas plūsmas izskaloto raupjuma izvirzījumu ietekmei praktiski nav nekādas ietekmes, un šeit tiek aprēķināts pretestības koeficients, balstoties uz eksperimentālo vispārinājumu. datus
pēc empīriskām attiecībām, piemēram, pēc Blausiusa formulas:
4. Reinoldsa skaitļu diapazonā 
ir pārejas reģions no hidrauliski gludām caurulēm uz raupjām. Šajā reģionā (daļēji raupjas caurules), kad , t.i. raupjuma izvirzījumi, kuru augstums ir mazāks par vidējo vērtību D, turpina palikt laminārajā slānī, un izvirzījumi, kuru augstums ir lielāks par vidējo, atrodas plūsmas turbulentajā reģionā, izpaužas raupjuma bremzējošā iedarbība. Koeficients l šajā gadījumā arī tiek aprēķināts, piemēram, no empīriskām sakarībām
saskaņā ar Alstuhl formulu:
(2.58)
5. Pie , laminārā slāņa biezums pie sienas d sasniedz savu minimālo vērtību, t.i. 
un nemainās
ar turpmāku Re skaita pieaugumu. Tāpēc l nav atkarīgs no skaitļa Re,
a ir atkarīgs tikai no e. Šajā apgabalā (neapstrādātas caurules vai kvadrātiskās pretestības zona), lai atrastu koeficientu, piemēram, var ieteikt Šifrinsona formulu:
(2.59)
Šajā zonā l vērtība ir robežās 
.
Ir veikti pētījumi, lai noteiktu l ar dabisko raupjumu. Šīm caurulēm otrā zona nav noteikta. Aprēķinam
l Parasti tiek piedāvātas iepriekš minētās formulas.
TURBULENTĀ PLŪSMA TURBULENTĀ PLŪSMA (no latīņu valodas turbulentus - turbulenta, haotiska), šķidruma vai gāzes plūsma, kurā šķidruma daļiņas veic nesakārtotas, haotiskas kustības pa sarežģītām trajektorijām, kā arī plūsmas ātrums, temperatūra, spiediens un blīvums. vidēja pieredze haotiskas svārstības. No laminārās plūsmas tas atšķiras ar intensīvu maisīšanu, siltuma pārnesi, lielām berzes koeficienta vērtībām utt. Dabā un tehnoloģijā lielākā daļa šķidruma un gāzes plūsmu ir turbulentas plūsmas.
Mūsdienu enciklopēdija. 2000 .
Skatiet, kas ir "TURBULENTA PLŪSMA" citās vārdnīcās:
- (no latīņu valodas turbulentus vētrains, haotisks), šķidruma vai gāzes plūsmas forma, sagriežot, to elementi veic nestabilas kustības pa sarežģītām trajektorijām, kas izraisa intensīvu sajaukšanos starp šķidruma vai gāzes slāņiem (sk. ... ... Fiziskā enciklopēdija
Šķidruma vai gāzes plūsma, ko raksturo haotiska, neregulāra tilpumu kustība un intensīva sajaukšanās (skat. Turbulence), bet kopumā vienmērīga, regulāra rakstura. T. t veidošanās ir saistīta ar nestabilitāti ... ... Tehnoloģiju enciklopēdija
- (no Lat turbulentus vardarbīga haotiska), šķidruma vai gāzes plūsma, kurā šķidruma daļiņas veic nesakārtotas, haotiskas kustības pa sarežģītām trajektorijām, un vides ātrums, temperatūra, spiediens un blīvums piedzīvo haotisku ... ... Lielā enciklopēdiskā vārdnīca
TURBULENTĀ PLŪSMA, fizikā, šķidras vides kustība, kurā notiek nejauša tās daļiņu kustība. Raksturīgs šķidrumam vai gāzei ar augstu REYNOLDS skaitli. skatiet arī LAMINĀRA PLŪSMA... Zinātniski un tehniski enciklopēdiskā vārdnīca
vētraina plūsma- Plūsma, kurā gāzes daļiņas pārvietojas sarežģīti nesakārtotā veidā un transportēšanas procesi notiek makroskopiskā, nevis molekulārā līmenī. [GOST 23281 78] Lidmašīnu aerodinamikas tēmas Vispārinātie termini plūsmu veidi ... ... Tehniskā tulkotāja rokasgrāmata
vētraina plūsma- (no latīņu valodas turbulentus vardarbīgs, haotisks), šķidruma vai gāzes plūsma, kurā šķidruma daļiņas veic nesakārtotas, haotiskas kustības pa sarežģītām trajektorijām, un vides ātrums, temperatūra, spiediens un blīvums. ... Ilustrētā enciklopēdiskā vārdnīca
- (no latīņu valodas turbulentus stormy, haotiska * a. turbulenta plūsma; n. Wirbelstromung; f. ecoulement turbulent, ecoulement tourbillonnaire; i. flujo turbulento, corriente turbulenta) šķidruma vai gāzes kustība, kurā un ... .. . Ģeoloģiskā enciklopēdija
vētraina plūsma- Ūdens vai gaisa plūsmas forma, kurā to daļiņas veic nejaušas kustības pa sarežģītām trajektorijām, kas izraisa intensīvu sajaukšanos. Sin.: turbulence… Ģeogrāfijas vārdnīca
TURBULENTĀ PLŪSMA- šķidruma (vai gāzes) plūsmas veids, kurā to mazie tilpuma elementi veic nestabilas kustības pa sarežģītām nejaušām trajektorijām, kas izraisa intensīvu šķidruma (vai gāzes) slāņu sajaukšanos. T. t. rodas kā rezultātā ... ... Lielā Politehniskā enciklopēdija
Nepārtrauktības mehānika Nepārtrauktības vidēja Klasiskā mehānika Masas nezūdamības likums Impulsa saglabāšanas likums ... Wikipedia