Rys6 39

u mi U,,l,l,n,i ilhi przedziału 0,0001 < £ < 0,001

A = 0,0587e⁰'¹⁸⁵⁸

.i. im u powyższa została wykorzystana we wzorze stosowanym do obliczeń i/u/iu iij)Miw magistralnych.

Dla mu¹1 li przedziałów e mamy następujące wzory na A:

dla 0,001 < e < 0,004;    A = 0,0873e°>²⁴

0,04 < e < 0,02;    A = 0,116s°>²⁹ “

0,0008 < e < 0,007;    A = 0,0933e°.²⁵

Odchyłki tych wzorów od wzoru Nikuradse nie przekraczają 3% błędu.

6.7.4. Chropowatość techniczna. Równoważna chropowatość piaskowa. Badania Moody

Nikuradse uzyskiwał sztuczną chropowatość przewodu przez naklejanie na jego ściance ziaren piasku o jednakowej, kalibrowanej średnicy. W ten sposób uzyskiwana była maksymalna gęstość chropowatości, ponieważ ziarna piasku znajdowały się jedno obok drugiego.

Techniczna, rzeczywista gęstość chropowatości jest mniejsza i nie może być

e

określona tylko przez podanie wysokości nierówności e, lub stosunkiem —.

R

Schlichting zaproponował dla oceny dowolnej technicznej chropowatości utworzenie skali chropowatości normalnej w oparciu o chropowatość piaskową, ponieważ ta ostatnia jest przebadana w dużym zakresie liczb Re i e/R. W tym celu należy porównać techniczną chropowatość z chropowatością piaskową w strefie całkowitego wpływu chropowatości.

W strefie tej współczynnik A możemy obliczyć ze wzoru Nikuradse [6-48b]. Jako równoważną chropowatość piaskową uważamy taką wielkość ziaren piasku, która podstawiona do wzoru Nikuradse daje taki sam współczynnik A jak rzeczywista chropowatość techniczna. Przyjęcie wartości liczbowej technicznej chropowatości nastręcza na ogół duże trudności. Pomijając bowiem trudność pomiaru bezwzględnej średniej chropowatości ścianek przewodu, należy zauważyć, że chropowatość ta zależy od technologii produkcji rur stalowych i ulega zmianie z upływem czasu, np. na skutek działania korozji oraz tworzenia się osadów i zanieczyszczeń. Bardzo często również powierzchnie wewnętrzne powleczone są powłoką izolacyjną z bitumitu lub paku (przewody wodociągowe), która powoduje zmianę ich chropowatości, a która dalej zmienia się również w zależności od temperatury.

Obszerny materiał doświadczalny dotyczący oporów przepływu przez przewody o technicznej chropowatości został podany przez Moody’ego (rys. 6-39).

Rysunek ten podaje zależność współczynnika A od liczby Re i od hIoniiiiIui <■/</

= e' przy czym stosunek ten odpowiada tutaj równoważnej chropowatości pian kowej. Dla wyznaczenia równoważnej chropowatości piaskowej posługujemy się wykresem pomocniczym (rys. 6-40).

A

Rys. 6-39. Wykres A = i{Re, e) wg Moody'ego

Za pomocą tego wykresu można wyznaczyć wartość równoważnej chropn

e

watości piaskowej e w mm oraz względnej chropowatości e' = — w zależności od średnicy wewnętrznej dla różnych rur.

W tablicy 6-2 zestawiono na podstawie badań szeregu autorów wartości liczbowe równoważnej chropowatości bezwzględnej e dla przewodów z różnych materiałów o różnym sposobie produkcji i izolacji, a także różnym stopniu zużycia.

Rys. 6-40. Wykres pomocniczy Moody'go pozwalający określić równoważne chropowatości piaskowe dla rur o technicznej chropowatości: a — stalowe nitowane, b — żelbetowe, c — drewno, d — żeliwo, e — stal ocynkowana, / — stal asfaltowana, g — stal budowlana i kuta, h — stal węglowa