Wrijvingsfactor voor turbulente stroming: wat, hoe te vinden?

In dit artikel "Wrijvingsfactor voor turbulente stroming" en wrijvingsfactor voor turbulente stroming gerelateerd aan verschillende informatie zal worden besproken. De gebruikelijke methode is om de wrijvingsfactor voor turbulente stroming te bepalen in het Moody-diagram.

De wrijvingsfactor is een fysieke parameter die dimensieloos is. De turbulente stroming voor een bepaald type veld is constant. De wrijvingsfactor voor turbulente stroming hangt alleen af ​​van de geometrie van het kanaal en het Reynoldsgetal. De stroming wordt turbulent genoemd als het Reynoldsgetal groter is dan 3500.

Wat is de wrijvingsfactor voor turbulente stroming?

Het maximale systeem van de vloeistof in de nucleaire faciliteiten is werken met het stromingstype turbulente stroming. De weerstand van deze stroom gehoorzaamt aan de vergelijking van Darcy – Weisbach.

De wrijving van de turbulente stroming is de meting van de schuifspanning die wordt uitgeoefend in de wand van een staaf of pijp tijdens de stroming van turbulent. De stroming van turbulent gehoorzaamt aan de vergelijking van Darcy - Weisbach die recht evenredig is met het kwadraat van de gemiddelde snelheid van de stromende vloeistof in een bepaald gebied.

Turbulente stroom:-

1. Wanneer de waarde van Reynolds getal is meer dan 3500 dit type stroming genaamd turbulente stroming.
2. Wiskundige analyse van de turbulente stroming is niet zo eenvoudig.
3. De snelheid van de turbulente stroming is te hoog.
4. Onregelmatige beweging treedt op in vloeistoffen die stromen in een beweging in turbulente stroming.
5. Er ontstaat een gemiddelde beweging waarin zijvloeistof stroomt.
6. Turbulente stroming in het algemeen een veel voorkomend type stroming.
7. De snelheidsprofiel van de stroming turbulent in een bepaald gebied daalt snel als het gaat om de wand van de pijp of staaf.
8. Het snelheidsprofiel van de turbulente stroming in een bepaald gebied is duidelijk vlak als het gaat om het middengedeelte van de staaf of pijp.

Wrijvingsfactor voor turbulente stromingsformule:

De Colebrook-White-vergelijking wordt gedefinieerd als f voor de Darcy-wrijvingsfactor, de functie van voor het Reynolds-getal als R_e, pijp relatieve ruwheid uitgedrukt als, ε / Dh voor zowel gladde buizen als ruwe buizen.

De wrijvingsfactor voor turbulente stromingsformule is,

of,

Waar,

D_h (m , ft) = Hydraulische diameter voor het vullen van de vloeistof in cirkelvormige leidingen

D_h = D= Binnendiameter van het gebied van waaruit de turbulente stroom stroomt

R_h (m , ft) = Hydraulische straal voor het vullen van de vloeistof in cirkelvormige leidingen

R_h = D/4 = Binnendiameter van het gebied van waaruit de turbulente stroom stroomt/4

De vergelijking van Colebrook wordt numeriek opgelost vanwege zijn impliciete aard. Tegenwoordig wordt de Lambert W-functie ook gebruikt om een ​​uitgesproken herformulering van de vergelijking van Colebrook te verkrijgen.

of,

We zullen krijgen,

p^x = bijl + b

Uitgebreide vormen: -

Extra wiskundige vorm van de vergelijking van Colebrook is,

Waar,

1.7384…. = 2 stam (2 * 3.7) = 2 stam (7.4)

18.574 = 2.51 * 3.7 * 2

En

Of,

Waar,

1.1364…. = 1.7384… = – 2 log (2) = 2 log

(7.4) – 2 stam (2) = 2 stam (3.7)

9.287 = 18.574/2 = 2.51 * 3.7

Hoe de wrijvingsfactor voor turbulente stroming te berekenen?

Het proces van het berekenen van de wrijvingsfactor voor turbulente stroming wordt hieronder gegeven,

1. Eerst moeten we de waarde van het Reynoldsgetal voor de turbulente stroming bepalen met behulp van deze formule,
2. ρ x V x D x μ
3. In de volgende stap moet de relatieve ruwheid worden berekend met behulp van de k/D-formule, welke waarde lager is dan 0.01
4. Gebruik in de laatste stap de Moody-formule voor de ruwheid met behulp van het Reynolds-getal,

Wrijvingsfactor voor turbulente stroming in leiding:

De bereikwrijvingsfactor voor turbulente stroming in pijp is

Voor gladde pijp,

0.04 Bij Re 4000 tot 1.01 bij Re 3 x 10⁶

Voor ruwe pijp,

0.045 Bij Re 4000 tot 0.03 bij Re 3 x 10⁶

Wrijvingsfactor voor turbulente stroming in gladde buis:

Wrijvingsfactor voor turbulente stroming in gladde pijp kan worden verklaard met behulp van Blasius-correlatie. Blasius-correlatie is de eenvoudigste manier om de Darcy-wrijvingsfactor te bepalen.

Blasius-correlatie is alleen van toepassing op turbulente stroming in gladde leidingen en niet op turbulente stroming in ongelijke leidingen. De waarde van 100000 van Reynoldsgetal Blasius-correlatie is geldig. In sommige gevallen wordt turbulente stroming in ongelijke leidingen alleen vanwege de eenvoud toegepast.

Wiskundige vergelijking van Blasius-correlatie turbulente stroming in ongelijke leidingen wordt hieronder gegeven,

Daarna wordt de vergelijking gecorrigeerd en uitgedrukt als,

Met,

Waar,

f is een functie voor de,

D = Leidingdiameter uitgedrukt in meter, voet

R = Krommestraal uitgedrukt als meter, voet

H = Helicoïdale spoed uitgedrukt als meter, voet

Re = Reynoldsgetal dat dimensieloos is

Reynolds-nummer geldig voor,

0 < H/D < 25.4

Wrijvingsfactor voor turbulente stroming in ruwe pijp:

De Darcy-wrijvingsfactor voor turbulente stroming in ruwe pijp betekent dat de waarde van het Reynolds-getal meer dan 4000 is, uitgedrukt door Colebrook - White-vergelijking.

of,

Waar,

D_h (m , ft) = Hydraulische diameter voor het vullen van de vloeistof in cirkelvormige leidingen

D_h = D = Binnendiameter van het gebied van waaruit de turbulente stroom stroomt

R_h (m , ft)= Hydraulische straal voor het vullen van de vloeistof in cirkelvormige leidingen

R_h = D/4 = Binnendiameter van het gebied van waaruit de turbulente stroom stroomt/4

De vergelijking van Colebrook wordt numeriek opgelost vanwege zijn impliciete aard. Tegenwoordig wordt de Lambert W-functie ook gebruikt om een ​​uitgesproken herformulering van de vergelijking van Colebrook te verkrijgen.

of,

We zullen krijgen,

p^x = bijl + b

Uitgebreide vormen: -

Extra wiskundige vorm van de vergelijking van Colebrook is,

Waar,

1.7384…. = 2 stam (2 * 3.7) = 2 stam (7.4)

18.574 = 2.51 * 3.7 * 2

En

Of,

Waar,

1.1364…. = 1.7384… = – 2 log (2) = 2 log

(7.4) – 2 stam (2) = 2 stam (3.7)

9.287 = 18.574/2 = 2.51 * 3.7

Wrijvingsfactoren voor turbulente stroming in gebogen leidingen:

Om de drukval in een spoel of leiding te berekenen, moet eerst de wrijvingsfactor worden berekend.

Wrijvingsfactoren voor turbulente stroming in gebogen buizen worden hieronder besproken,

D = Interne diameter van de spoel of pijp

R = Darius van de spoel of pijpspiraal

De = decaan nummer

Re_c = Overgangsgetal van Reynolds

f_c = Wrijvingsfactor van de spoel of pijp die glad is

f_ruw = Wrijvingsfactor voor een ruwe spoel of pijp

f_glad = Wrijvingsfactor voor een gladde spoel of pijp

Wanneer een enkelfasige stroming optreedt in een pijp of spoel waarvan de vorm is gekromd, wordt een secundair stromingspatroon in de spoel of pijp geïntroduceerd, in deze tijd beginnen de wrijvingsfactor en het vloeistofgedrag te veranderen.

Aangezien het effect van stabilisatie van de vloeistofstroom de output is, neemt het Reynolds-getal toe op dat punt wanneer de stroom de spoel of pijp binnengaat, de overgangsstroom van laminaire stroming naar de stroming van turbulent.

Deze voorwaarde wiskundige vorm wordt hieronder gegeven,

Om de wrijvingsfactor in een pijp of spoel te berekenen is het Dean-nummer nodig,

Hierna kunnen we eenvoudig de wrijvingsfactor bepalen voor een gladde spoel of pijp.

Voor,

De < 11.6

f_c = 64/Re

Voor,

11.6 < De < 200

Voor, De > 2000

Bepaal voor de berekening van volledig turbulente stromingen de wrijvingsfactor voor een gladde spoel of pijp met behulp van deze vergelijking,

Het bereik is,

Moody diagram wrijvingsfactor voor turbulente stroming:

In de turbulente stroom wordt de relatie tussen het Reynolds-getal weergegeven als Re, de wrijvingsfactor wordt weergegeven als f_D, en relatieve ruwheid wordt weergegeven als ∈/D is gecompliceerd.

De uitdrukking voor Moody diagram wrijvingsfactor voor turbulente stroming is,

Veelgestelde vragen: -

Ondervragen:- Schrijf over de Darcy wrijvingsfactor grafiek.

Oplossing:- Darcy wrijvingsfactor grafiek is een combinatie van vier fysieke parameters zoals drukverliescoëfficiënt, Reynoldsgetal en relatieve ruwheid van de spoel of pijp en diameterverhouding van de spoel of pijp.

Darcy-wrijvingsfactorgrafiek is een dimensieloze fysieke factor met behulp van Darcy - Weisbach-vergelijking kan worden geschreven als,

Drukval kan worden berekend als,

Of,

De uitdrukking voor Darcy wrijvingsfactor voor laminaire stroming is,

f_D = 64/Re

In de turbulente stroom wordt de relatie tussen het Reynolds-getal weergegeven als Re, de wrijvingsfactor wordt weergegeven als f_D, en relatieve ruwheid wordt weergegeven als ∈/D is gecompliceerd.

De uitdrukking voor Darcy wrijvingsfactor voor turbulente stroming is,