c на вісь х труби в цій точці в часі, то отримаємо пульсуючу залежність (рис. 1, б ). Практика показує, що при турбулентному плині пульсуючий характер мають також тиск та інші параметри, тобто фізичні параметри в турбулентному потоці змінні в часі, отже турбулентний плин є несталим течією.
З аналізу залежності на рис.1, б , яка наведений вид має у разі постійності в часі витрати рідини через трубопровід, випливає, що зміна проекції швидкості v Cx відбувається відносно деякого усередненого значення постійного в часі. Аналогічно можна усереднити всі інші параметри турбулентного потоку в цих умовах. Тому надалі турбулентний плин при сталості в часі витрати через трубопровід будемо умовно вважати сталому з параметрами, рівними відповідним усереднених значень.
При турбулентному плині через перемішування цівок та обміну частками рідини між сусідніми шарами відбувається вирівнювання швидкостей в центральній частині потоку (лінія В на рис.1, в ), а біля стінки, навпаки, має місце різка зміна швидкостей, причому більш значне , ніж при ламінарному плині. У загальному випадку епюра розподілу усереднених швидкостей при турбулентному плині нагадує прямокутник (або трапецію), що характерно для ідеальної рідини.
В
Коефіцієнт Коріоліса а Т враховує нерівномірність розподілу швидкостей по перетину потоку, при турбулентному режимі значно менше 2 і наближається до 1 . При вирішенні практичних завдань для турбулентної течії приймають а Т = 1.
Для оцінки гідравлічних втрат напору при турбулентному режимі течії також використовується формула Дарсі:
В
Однак коефіцієнт втрат (далі) визначається досить складними процесами, що відбуваються в турбулентних потоках, а його значення залежить не тільки від числа Рейнольдса (як у ламінарних потоках), але і від шорсткості стінок труби.
При розгляді процесів турбулентного течії в трубах особливу увагу слід приділити струмків рідини, які рухаються безпосередньо поблизу стінок. Як випливає з аналізу епюри розподілу швидкостей (лінія В на рис.1, в ), близько стінок їх значення невеликі. Тому вздовж стінки утворюється особливий шар з низькими швидкостями, який прийнято називати в'язким подслоем. p> Для розгляду законів опору при турбулентних течіях рідини в трубах весь діапазон зміни Re (від 4000 і вище) доцільно розділити на три характерні області.
У першій характерною області, коли швидкості ...
