ТЕПЛОФИЗИКА И ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
55
При (Rе
⋅
К
э
/
d
) > 500 и Rе > 20000 результаты совпадают с формулой
Шифринсона для вполне шероховатых труб
(
)
25,0
/
11,0
dK
э
=
λ
.
(3.31)
Рассмотренные
выше
зависимости
действительны
в
условиях
турбулентного течения. При ламинарном режиме коэффициент трения не
зависит от шероховатости и определяется по формуле
Re =
A
/ 64.
(3.32)
Коэффициент
А
находят в специальных справочниках. Для круглых труб,
например,
А
= 64, для квадратного сечения
А
= 37 и т.д. Для грубых
предварительных расчетов можно принимать следующие значения
коэффициентов трения: для кирпичных каналов
λ
= 0,04 - 0,05;
для шероховатых стальных труб
λ
= 0,02 - 0,04.
При внезапных изменениях скорости или направления конфигурация потока
существенно изменяется. При этом возникают местные завихрения и
дополнительные тупиковые течения. Потерянная кинетическая энергия при
этом превращается в тепловую. Потери давления в этих условиях называют
потерями в местных сопротивлениях. Их выражают в долях скоростного напора
и вычисляют по формуле Вейсбаха
2
2
ρ
ξω
=
м
h
.
(3.33)
Коэффициенты пропорциональности называют коэффициентами местного
сопротивления. Они зависят от вида местного сопротивления, геометрических
размеров, степени изменения сечения и в ряде случаев от числа Re.
Местные сопротивления могут быть разделены на две основные группы:
сопротивления, у которых потери давления возникают при внезапном
изменении направления потока и сечения канала, и сопротивления в
арматуре
(запорные приспособления, фильтры, измерительные диафрагмы и т.д.).
Нa рис. 3.6 представлены виды местных сопротивлений, относящихся к
первой группе. Поскольку они широко встречаются в каналах (дымовых
боровах) нагревательных печей, то они рассматриваются более подробно.
