ለትርቢስ ፍሰት ፍሪክሽን ምክንያት፡ ምን፣ እንዴት ማግኘት እንደሚቻል

በዚህ መጣጥፍ ውስጥ "Friction factor for turbulent flow" እና ለተዘበራረቀ ፍሰት ግጭት ምክንያት በርካታ መረጃዎች ይብራራሉ። የተለመደው ዘዴ ለትርምስ ፍሰት የፍንዳታ መንስኤን መወሰን ሙዲ ዲያግራም ነው።

የግጭት ሁኔታው ​​መለኪያ የሌለው አካላዊ መለኪያ ነው። ለተወሰነ ዓይነት መስክ የተዘበራረቀ ፍሰት ቋሚ ነው። የብጥብጥ ፍሰት የፍንዳታ ሁኔታ የሚወሰነው በሰርጡ ጂኦሜትሪ እና በሬይኖልድስ ቁጥር ላይ ብቻ ነው። የሬይኖልድስ ቁጥር ከ3500 በላይ ሲሆን ፍሰቱ ብጥብጥ ይባላል።

ለተዘበራረቀ ፍሰት የግጭት መንስኤ ምንድን ነው?

በኑክሌር ፋሲሊቲዎች ውስጥ ያለው ከፍተኛው የፈሳሽ ስርዓት ከተለዋዋጭ ፍሰት ፍሰት ዓይነት ጋር መሥራት ነው። የዚህ ፍሰት መቋቋም የ Darcy - Weisbach እኩልታ ይታዘዛል።

የተዘበራረቀ ፍሰት ግጭት በትር ወይም ቧንቧ ግድግዳ ላይ የሚሠራውን የጭረት ግፊት መለካት ነው። የተዘበራረቀ ፍሰት በተወሰነ ቦታ ላይ ከሚፈሰው ፈሳሽ አማካይ ፍጥነት ስኩዌር ጋር በቀጥታ የሚዛመደው የዳርሲ - ዌይስባክ እኩልታ በማክበር ላይ ነው።.

ተለዋዋጭ ፍሰት: -

  1. መቼ ዋጋ ሬይኖልድስ ቁጥር ከ 3500 በላይ የዚህ አይነት ፍሰት ተብሎ የሚጠራው ፍሰት.
  2. የተዘበራረቀ ፍሰት የሂሳብ ትንተና በጣም ቀላል አይደለም.
  3. የተዘበራረቀ ፍሰት ፍጥነት በጣም ከፍተኛ ነው።
  4. በተዘበራረቀ ፍሰት ውስጥ በእንቅስቃሴ ላይ በሚፈሱ ፈሳሾች ውስጥ መደበኛ ያልሆነ እንቅስቃሴ እየታየ ነው።
  5. የጎን ፈሳሽ የሚፈስበት አማካይ እንቅስቃሴ እየታየ ነው።
  6. የተዘበራረቀ ፍሰት በአጠቃላይ በጣም የተለመደ ዓይነት ፍሰት።
  7. የፍጥነት መገለጫ በተወሰነ ቦታ ላይ ያለው የፍሰት ብጥብጥ ወደ ቧንቧው ወይም ዘንግ ግድግዳ ሲመጣ በፍጥነት ይወድቃል.
  8. በተወሰነ ቦታ ላይ ያለው የፍሰት ብጥብጥ የፍጥነት መገለጫ ወደ ዘንግ ወይም ቧንቧው መካከለኛ ክፍል ሲመጣ በግልጽ ጠፍጣፋ ነው.
ምስል - በወንዝ ፍሰት ውስጥ የተዘበራረቀ ፍሰት;
የምስል ክሬዲት - የግልነት ድንጋጌ

ለተዘበራረቀ ፍሰት ፎርሙላ ግጭት ምክንያት፡

የColebrook–White እኩልታ ለ Darcy friction factor፣ የሬይኖልድስ ቁጥር ተግባር እንደ R ተብሎ ይገለጻል።e, የቧንቧ አንጻራዊ ሸካራነት እንደ, ε / Dh ለሁለቱም ለስላሳ ቱቦዎች እና ሻካራ ቱቦዎች.

ለተዘበራረቀ ፍሰት ቀመር የግጭት መንስኤው ፣

ወይም,

የት,

Dh (m, ft) = በክብ ቱቦዎች ውስጥ ያለውን ፈሳሽ ለመሙላት የሃይድሮሊክ ዲያሜትር

Dh = D= የተዘበራረቀ ፍሰት ከሚፈስበት አካባቢ የውስጥ ዲያሜትር

Rh (m, ft) = በክብ ቱቦዎች ውስጥ ያለውን ፈሳሽ ለመሙላት የሃይድሮሊክ ራዲየስ

Rh = D/4 = የተዘበራረቀ ፍሰት ከሚፈስበት አካባቢ የውስጥ ዲያሜትር / 4

የColebrook እኩልታ በቁጥር የተፈታው ለተደበቀ ተፈጥሮው ነው። አሁን የአንድ ቀን ላምበርት ደብሊው ተግባር የኮሌብሩክን እኩልታ ግልፅ ማሻሻያ ለማግኘት ጥቅም ላይ ይውላል።

ወይም,

እናገኛለን፣

px = መጥረቢያ + b

የተስፋፉ ቅጾች: -

የኮሌብሩክ እኩልታ ተጨማሪ የሒሳብ ቅርጽ፣

የት,

1.7384…. = 2 ምዝግብ ማስታወሻ (2 * 3.7) = 2 ምዝግብ ማስታወሻ (7.4)

18.574 = 2.51 * 3.7 * 2

እና,

አሁን

የት,

1.1364... = 1.7384… = - 2 ሎግ (2) = 2 መዝገብ

(7.4) - 2 ሎግ (2) = 2 መዝገብ (3.7)

9.287 = 18.574/2 = 2.51 * 3.7

ለተዛባ ፍሰት የግጭት ሁኔታን እንዴት ማስላት ይቻላል?

ለተበጠበጠ ፍሰት የግጭት ሁኔታን የማስላት ሂደት ከዚህ በታች ተሰጥቷል ።

  1. በመጀመሪያ ይህንን ፎርሙላ በመጠቀም ለተፈጠረው ሁከት ፍሰት የ Reynolds ቁጥር ዋጋ መወሰን ያስፈልገናል.
  2. ρ x ቪ x ዲ x μ
  3. በሚቀጥለው ደረጃ አንጻራዊ ሸካራነት በ k/D ቀመር ሊሰላ ይገባል ይህም ከ0.01 በታች ነው።
  4. በመጨረሻው ደረጃ በሬይኖልድስ ቁጥር እገዛ የሙዲ ቀመርን ለሻካራነት ይጠቀሙ።

በቧንቧ ውስጥ ለተፈጠረው ሁከት ፍሰት ግጭት ምክንያት

በፓይፕ ውስጥ ለተፈጠረው ሁከት ፍሰት ያለው ክልል ግጭት ምክንያት ነው።

ለስላሳ ቧንቧ;

0.04 በሪ 4000 እስከ 1.01 በሪ 3 x 106

ለከባድ ቧንቧ ፣

0.045 በሪ 4000 እስከ 0.03 በሪ 3 x 106

ለስላሳ ቱቦ ውስጥ ለተዘበራረቀ ፍሰት ግጭት ምክንያት

ለስላሳ ፓይፕ ውስጥ ለተዘበራረቀ ፍሰት ፍሪክሽን ምክንያት በ Blasius correlation እገዛ ሊገለጽ ይችላል። Blasius ቁርኝት የዳርሲ ግጭት መንስኤን ለመወሰን ቀላሉ መንገድ ነው።

የብሌሲየስ ቁርኝት የሚመለከተው ለስላሳ ቱቦዎች ለተፈጠረው ሁከት ፍሰት ብቻ ነው፣ ባልተስተካከሉ ቧንቧዎች ውስጥ ለተፈጠረው ሁከት ፍሰት ተፈጻሚ አይሆንም። የ100000 የሬይኖልድስ ቁጥር Blasius ቁርኝት ዋጋ ልክ ነው። በአንዳንድ ሁኔታዎች ያልተስተካከሉ ቱቦዎች ውስጥ የተዘበራረቀ ፍሰት የሚተገበረው በቀላልነቱ ምክንያት ብቻ ነው።

ባልተስተካከሉ ቧንቧዎች ውስጥ የብሌሲየስ ትስስር ትርምስ ፍሰት የሂሳብ እኩልታ ከዚህ በታች ተሰጥቷል ።

ከዚያ በኋላ ስሌቱ ተስተካክሎ እንደሚከተለው ይገለጻል.

ጋር፣

የት,

f ተግባር ነው ፣

D = የቧንቧው ዲያሜትር እንደ ሜትር, እግሮች ይገለጻል

R = ከርቭ ራዲየስ እንደ ሜትር፣ እግሮች ይገልፃል።

H = ሄሊኮይድ ሬንጅ እንደ ሜትር ፣ እግሮች ይገለጻል።

Re = ሬይናልድስ ቁጥር ይህም ልኬት የሌለው ነው።

ሬይኖልድስ ቁጥር የሚሰራ ለ፣

0 < ሃ/ዲ < 25.4

በሸካራ ቧንቧ ውስጥ ለተፈጠረው ሁከት ፍሰት ግጭት ምክንያት

የ Darcy friction factor ለትርምስ ፍሰት ሻካራ ፓይፕ ማለት የሬይኖልድስ ቁጥር ዋጋ ከ4000 በላይ ነው በColebrook – White equation ተገልጿል ማለት ነው።

ወይም,

የት,

Dh (m, ft) = በክብ ቱቦዎች ውስጥ ያለውን ፈሳሽ ለመሙላት የሃይድሮሊክ ዲያሜትር

Dh = D = የተዘበራረቀ ፍሰት ከሚፈስበት አካባቢ የውስጥ ዲያሜትር

Rh (m , ft) = በክብ ቱቦዎች ውስጥ ያለውን ፈሳሽ ለመሙላት የሃይድሮሊክ ራዲየስ

Rh = D/4 = የተዘበራረቀ ፍሰት ከሚፈስበት አካባቢ የውስጥ ዲያሜትር / 4

የColebrook እኩልታ በቁጥር የተፈታው ለተደበቀ ተፈጥሮው ነው። አሁን የአንድ ቀን ላምበርት ደብሊው ተግባር የኮሌብሩክን እኩልታ ግልፅ ማሻሻያ ለማግኘት ጥቅም ላይ ይውላል።

ወይም,

እናገኛለን፣

px = መጥረቢያ + b

የተስፋፉ ቅጾች: -

የኮሌብሩክ እኩልታ ተጨማሪ የሒሳብ ቅርጽ፣

የት,

1.7384…. = 2 ምዝግብ ማስታወሻ (2 * 3.7) = 2 ምዝግብ ማስታወሻ (7.4)

18.574 = 2.51 * 3.7 * 2

እና,

አሁን

የት,

1.1364... = 1.7384… = - 2 ሎግ (2) = 2 መዝገብ

(7.4) - 2 ሎግ (2) = 2 መዝገብ (3.7)

9.287 = 18.574/2 = 2.51 * 3.7

በተጠማዘዙ ቧንቧዎች ውስጥ ለተፈጠረው ሁከት ፍሰት ግጭት ምክንያቶች

የግፊት ጠብታውን በጥቅል ወይም በቧንቧ ለማስላት የግጭት ሁኔታ መጀመሪያ ላይ ማስላት አለበት።

በተጠማዘዘ ቧንቧዎች ውስጥ ለተፈጠረው ሁከት ፍሰት ምክንያቶች ከዚህ በታች ተብራርተዋል ።

D = የኩምቢው ወይም የቧንቧው ውስጣዊ ዲያሜትር

R = ዳርዮስ የጥቅልል ወይም የቧንቧ ሄሊክስ

ደ = የዲን ቁጥር

Rec = የሽግግር ሬይኖልድስ ቁጥር

fc = የጠመዝማዛው ወይም የቧንቧው ክፍል ለስላሳ ሲሆን

fሻካራ = ፍሪክሽን ምክንያት ሻካራ ጥቅልል ​​ወይም ቧንቧ

fለስላሳ = ፍሪክሽን ምክንያት ለስላሳ ጥቅልል ​​ወይም ቧንቧ

ነጠላ የፍሰት ፍሰት በፓይፕ ወይም በጥቅል ውስጥ በሚታይበት ጊዜ የተጠማዘዘ የሁለተኛ ደረጃ ፍሰት ንድፍ በኩምቢው ወይም በቧንቧው ውስጥ ይተዋወቃል ፣ በዚህ ጊዜ የግጭት መንስኤ እና ፈሳሽ ባህሪ መለወጥ ይጀምራል።

የፈሳሽ ፍሰትን የማረጋጋት ውጤት ውጤቱ እየመጣ ሲመጣ የሬይኖልድስ ቁጥር ይጨምራል ፍሰቱ ወደ ጥቅልል ​​ወይም ቧንቧ ሲገባ የሽግግሩ ፍሰት የላሜራ ፍሰት ወደ ብጥብጥ ፍሰት ይፈጥራል።

ይህ ሁኔታ የሂሳብ ቅጽ ከዚህ በታች ተሰጥቷል.

በቧንቧ ወይም በጥቅል ውስጥ ያለውን የግጭት ሁኔታ ለማስላት የዲን ቁጥር ያስፈልጋል።

ከዚህ በኋላ ለስላሳ ሽቦ ወይም ቧንቧ በቀላሉ የሚፈጠረውን ግጭት መወሰን እንችላለን ።

ለ ፣

ደ <11.6

fc = 64/ዳግመኛ

ለ ፣

11.6 < ደ < 200

ለ፣ ደ > 2000

ሙሉ ለሙሉ የተዘበራረቁ ፍሰቶችን ለማስላት ይህንን ስሌት በመጠቀም ለስላሳ ሽቦ ወይም ቧንቧ የሚፈጠረውን ግጭት ይወስኑ።

ክልሉ፣

ለትርምስ ፍሰት ሙዲ ዲያግራም ግጭት ምክንያት፡

በሁከት ፍሰት ውስጥ በሬይኖልድስ ቁጥር መካከል ያለው ዝምድና እንደ Re ይወክላል፣ የግጭት ምክንያት ረD, እና አንጻራዊ ሸካራነት ∈/D የተወሳሰበ ስለሆነ ይወክላል።

ለትርምስ ፍሰት የ Moody ዲያግራም ግጭት ምክንያት መግለጫው

ለተዘበራረቀ ፍሰት ግጭት ምክንያት
ምስል – Darcy Friction factor ለ Re በ10 እና 10E8 መካከል ለአንፃራዊ ሸካራነት እሴቶች;
የምስል ክሬዲት - የግልነት ድንጋጌ

ተደጋጋሚ ጥያቄዎች፡-

ጥያቄ፡- ስለ Darcy friction factor ገበታ.

መፍትሄ:- Darcy friction factor ገበታ እንደ፣ የግፊት መጥፋት ቅንጅት፣ ሬይኖልድስ ቁጥር፣ እና የኮይል ወይም ቧንቧ እና የመጠምጠሚያው ወይም ቧንቧው ዲያሜትር ሬሾ ያሉ አራት አካላዊ መለኪያዎች ጥምረት ነው።

የ Darcy friction factor ገበታ በዳርሲ - ዌይስባች እገዛ ልኬት የሌለው አካላዊ ሁኔታ ነው፡-

የግፊት መቀነስ እንደሚከተለው ሊሰላ ይችላል-

አሁን

ምስል - በብረት ቱቦ ውስጥ የአየር እኩል-ግጭት ሰንጠረዥ (ε = 0.05 ሚሜ);
የምስል ክሬዲት - የግልነት ድንጋጌ

ለላሚናር ፍሰት የ Darcy friction factor አገላለጽ፣

fD = 64/ዳግመኛ

በሁከት ፍሰት ውስጥ በሬይኖልድስ ቁጥር መካከል ያለው ዝምድና እንደ Re ይወክላል፣ የግጭት ምክንያት ረD, እና አንጻራዊ ሸካራነት ∈/D የተወሳሰበ ስለሆነ ይወክላል።

ለትርቡል ፍሰት የ Darcy friction factor አገላለጽ፣

ወደ ላይ ሸብልል