Потери напора при турбулентном течении в трубах

После анализа процессов, происходящих в трубах при турбулентном течении, становится очевидной сложность учета всех описанных явлений в расчетных зависимостях. Действительно, для турбулентных течений до настоящего времени не имеется достаточно строгой и точной теории. Поэтому в основе их расчета лежат формула Дарси и различные экспериментальные данные, позволяющие определять значения коэффициента потерь напора на трение גт.

Эти экспериментальные данные представляются к различных справочниках в форме таблиц, графиков или эмпирических формул.

Одной из наиболее простых эмпирических зависимостей для вычисления גт является формула, предложенная А.Д. Альтшулем:

где ∆ - эквивалентная (условная) высота бугорков шероховатости.

Формула Альтшуля является универсальной и может быть применена для любой из трех характерных областей турбулентного течения. Но для области гидравлически гладких труб проще использовать формулу Блазиуса

При ламинарном течении потеря напора возрастает пропорционально расходу. Эта зависимость продемонстрирована на рис. 1, г (прямая линия ОА). В переходной области (АВ на рис. 1, г) происходит перестройка течения с ламинарного на турбулентное и наблюдается некоторый скачок сопротивления. Далее при турбулентном течении идет более крутое нарастание потерь Һтр, степень зависимости которых от расхода приближается к квадратичной.

Таким образом, во всем диапазоне турбулентного течения кривая зависимости гидравлических потерь напора от расхода является квадратичном параболой или близка к ней.