ДОСЛІДЖЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТЕРТЯ В ГІДРАВЛІЧНО ШОРСТКІЙ ТРУБІ

Анотація

У дослідженні представлені результати комплексного теоретичного та аналітичного дослідження коефіцієнта тертя в трубах з рівномірно шорсткою внутрішньою поверхнею. На основі принципів розмірного аналізу було розроблено детальну математичну модель для визначення коефіцієнта тертя в межах передквадратичної зони турбулентності, де режим потоку переходить між гладким та повністю шорстким станами. Запропонована модель враховує вплив відносної шорсткості, числа Рейнольдса та параметрів структури потоку, що дозволяє точніше описувати гідравлічний опір турбулентному потоку. Для перевірки теоретичних висновків класичні експериментальні дані, отримані Дж. Нікурадсе для труб з рівномірною шорсткістю, були піддані сучасній статистичній обробці та порівняльній оцінці. Крім того, було введено концептуальну фізичну модель для опису динамічної взаємодії вихорів у прикордонному шарі, що утворюється над шорсткою поверхнею труби. Результати сприяють глибшому розумінню механізмів турбулентності та забезпечують основу для покращення прогнозування втрат енергії в гідравлічних системах з трубопроводами з шорсткою поверхнею.