Определение коэффициента гидравлического трения
В уравнении Бернулли, записанном для двух сечений потока вязкой жидкости (обозначения общепринятые):
(1)
где 
представляет собой суммарную величину потерянного напора:
, (2)
Возможно вы искали - Лабораторная работа: Коэффициент трения и методы его расчета
где 
– потери напора по длине расчетного участка трубопровода, вызванные трением жидкости о стенки, называются путевыми потерями;
– потери напора на коротких участках трубопровода, обусловленные изменением формы или размеров (иногда и того и другого одновременно), называемые потерями в местных сопротивлениях, или местными потерями напора.
В данной работе рассматриваются путевые потери. Согласно уравнению неразрывности для потока вязкой несжимаемой жидкости (ρ = const):
(3)
При течении жидкости в горизонтально расположенном трубопроводе (z1 =z2 ) постоянного сечения (S1 =S2 ) скорость в начале и конце расчетного участка будет одинаковыми (V1 =V2 ) и уравнение Бернулли примет вид:
Похожий материал - Реферат: Кристали та аморфні тіла
(4)
Путевые потери определяются по формуле Дарси – Вейсбаха:
, (5)
где λ – безразмерный коэффициент гидравлического трения (коэффициент Дарси);
L – длина расчетного участка трубопровода;
Очень интересно - Реферат: Кристаллическая структура керамик Tl2Ba2, полученных с использованием высокого давления
d – диаметр трубопровода;
J – средняя скорость потока.
Экспериментально установлено, что коэффициент гидравлического трения в общем случае зависит от режима течения, характеризуемого числом Рейнольдса (Re), и состояния внутренней поверхности трубопровода, характеризуемой относительной шероховатостью (ε). Влияние этих факторов на величину λ при ламинарном и турбулентном режимах течения проявляется по-разному.
При ламинарном режиме, т.е. 
(ν – кинематический коэффициент вязкости) состояние поверхности стенки не влияет на сопротивление движению жидкости и λ = f (Re). Значение коэффициента λ в этом случае определяется по теоретической формуле Пуазейля:
(6)
Вам будет интересно - Учебное пособие: Кристаллические структуры твердых тел
Подставляя это выражение в (5), получим формулу для определения путевых потерь при ламинарном течении в виде:
, (7)
где 
Из (7) следует, что в ламинарном потоке потери напора по длине трубопровода (путевые потери) прямо пропорциональны средней скорости течения жидкости.
Турбулентный режим течения характеризуется интенсивным перемешиванием жидкости как в поперечном (по сечению потока), так и в продольном (по длине потока) направлениях. Однако в диапазоне чисел Рейнольдса 
непосредственно вблизи стенок трубопровода существует слой движущейся жидкости, течение в котором сохраняется ламинарным. Этот слой называется ламинарным подслоем или ламинарной пленкой. Толщина ламинарной пленки (δЛ ) зависит от режима течения δЛ = f (Re) и с увеличением числа Рейнольдса δЛ уменьшается.
Похожий материал - Курсовая работа: Вимірювальний механізм і схема електродинамічних фазометрів
Стенки любого тракта имеют естественную шероховатость поверхности, первоначально обусловленную материалом и технологией изготовления трубопровода и меняющуюся при его эксплуатации вследствие взаимодействия материала трубопровода с рабочей жидкостью. Средняя высота выступов шероховатости (Δ) называется абсолютной шероховатостью. В зависимости от соотношения между δЛ и Δ (см. рис 1) трубы или стенки рассматривают как гидравлически гладкие или гидравлически шероховатые.
Рис. 1
Если δЛ > Δ, ламинарный подслой как бы сглаживает шероховатость стенки: поток не получает дополнительной турбулизации от шероховатости, поскольку образующиеся на вершинах выступов шероховатости вихри подавляются ламинарной пленкой. Труба, в которой выступы шероховатости находятся в пределах толщины ламинарного подслоя, называется гидравлически гладкой.