Оцінка факторів тертя Дарсі для критичного потоку


8

Рівняння Дарсі-Вайсбаха використовується для обчислення втрат на тертя внаслідок тертя в трубах, що транспортують не стисливі рідини. Це рівняння використовує безрозмірний коефіцієнт тертя Дарсі , також відомий як коефіцієнт Муді, для обліку відносної шорсткості поверхні труби.

Цей емпіричний коефіцієнт був експериментально визначений Moody і зазвичай зчитується з Moody Chart . Однак я впроваджую розрахунок падіння тиску в програмному забезпеченні, тому мені потрібен не графічний спосіб знайти коефіцієнт тертя Дарсі.

Рівняння для обчислення коефіцієнта тертя Дарсі при ламінарному (Re <2320) та турбулентному (Re> 4000) потоці легко доступні. Але мені не вдалося знайти ту, яка справедлива для перехідної області, яка існує між ламінарним і турбулентним потоком (2320 <Re <4000), також відомим як "критична зона".

Я розумію, що потік рідини складний і важко передбачити в цьому регіоні. Однак чи існує широко використовуваний метод, який дає розумні оцінки коефіцієнта тертя в цій критичній зоні?

Я знайшов метод, описаний у студентському документі , але він не був рецензований та обмежений лише гладкими трубами. Я шукаю щось більш випробуване.

Якщо формула не доступна, який підхід зазвичай застосовують інші інженери, щоб пом'якшити чи вирішити цю проблему?

Відповіді:


2

Як інженер, іноді вам потрібна відповідь, і це може бути не найкращою відповіддю, але ви повинні отримати її.

У цьому випадку є два способи впоратися з цим. Першим було б екстраполяція турбулентного потоку назад до кінця ламінарного потоку. Оскільки турбулентний потік завжди вище, ніж ламінарний, ви отримаєте більший за реальний потік тертя у ваших трубопроводах, але оскільки ви в основному використовуєте це для розміщення ваших трубопроводів, насосів тощо, зрештою ви просто заводять перенапруження насосів, труб тощо. Це не погано, але це не бажано. Однак таким чином у вас є відповідь. Якщо ваша програма видає попередження, коли це відбувається

"Це в бурхливій зоні, тому точна оцінка складна. Замість цього дається консервативна сума. Кращий дизайн буде в ламінарній або бурхливій зонах"

І більшість інженерів були б задоволені.

Другий спосіб полягає в тому, щоб вимагати від користувача перебувати або в ламінарній області, або в турбулентній області. Ось як вирішує цю ситуацію більшість інженерів - вони взагалі уникають регіону. Таким чином, система може бути точно і ефективно сконструйована, щоб уникнути перенапруження.


Дякую за вашу відповідь. Я думаю, що екстраполяція назад та попередження результатів із попередженням, мабуть, найкращий варіант.
Джим Харгрівз
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.