2.2. Rodzaje przepływu i rozkład prędkości w przewodzie
Profil prędkości w obszarze laminamym dla przepływu płynu przez przewody o przekroju kołowym wyraża się równaniem:
wr =wm«
(2.3)
gdzie:
wt - prędkość liniowa w odległości r od osi przewodu, m/s,
waa* - prędkość maksymalna, m/s, r - odległość od osi przewodu, m,
R - promień przewodu, m.
Prędkość średnią oblicza się ze wzoru:
(2.3a)
Profil prędkości dla obszaru burzliwego przy przepływie płynu przez przewody o przekroju kołowym wyraża się równaniem:
gdzie:
n« 1/7- 1/10
(2.4)
Prędkość średnią oblicza się z zależności:
W*r
•0.85
(2.4a)
Kryterium stopnia burzliwości, a zatem charakteru ruchu stanowi wartość liczby Reynoldsa:
Re
w-d-p
n
(2.5)
Obszary ruchu płynu w przewodach o przekroju kołowym w zależności od wartości liczby Reynoldsa klasyfikuje się następująco:
1) ruch uwarstwiony (laminamy) Re < 2100
2) nich przejściowy 2100 < Re < 10 000
3) ruch burzliwy (turbulentny) Re > 10 000
Średnica zastępcza d( dla przewodów o przekroju niekołowym definiowana jest następująco:
gdzie:
Th - promień hydrauliczny, m,
A - przekrój poprzeczny strumienia płynu, m2,
O - obwód zwilżany przez płyn, m.
Dla bardziej typowych przypadków przekrojów niekołowycb średnica zastępcza wyraża się następująco:
1) przekrój prostokątny:
gdzie:
a.b - boki prostokąta, m.
2) przekrój kwadratowy:
O*)
dz=a
gdzie:
a - bok kwadratu, m.
3) przekrój pierścieniowy:
dz
= D-d
05)
gdzie:
D -średnica wewnętrzna przewodu zewnętrznego, m, d - średnica zewnętrzna przewodu wewnętrznego, m.
Równanie Bernoulliego dla płynów doskonałych można przedstawić (w postaci «cal> kowanej, w wymiarze ciśnienia) w sposób następujący:
13