Mecanica fluidelor

La miscarea permanenta a fluidelor incompresibile prin conducte de diametru constant (miscare uniforma), energia de presiune scade continuu in sensul miscarii datorita frecarilor dintre straturile de fluid, precum si dintre fluid si peretele conductei.

Energia specifica de presiune consumata pentru invingerea frecarilor poarta numele de pierdere de sarcina liniara si se calculeaza cu formula lui Darcy-Weisbach:

(5.1)

in care: hl - este pierderea de sarcina liniara, L - este lungimea conductei, d diametrul ei, v viteza medie in conducta, iar coeficientul pierderilor liniare sau coefi-cientul lui Darcy-Weisbach.

Rezulta ca pentru determinarea pierderilor o mare im-portanta o prezinta aprecierea coeficientului adimensional . Acesta depinde de regimul de curgere prin conducta (dat de numarul Re) si de rugozitatea peretilor interiori ai conductei (data de rugozitatea echivalenta, k). Deci:

(5.2)

(5.3)

unde - este vascozitatea cinematica a lichidului.

5.2. Regimuri de functionare ale conductelor. Formule de calcul

In practica, conductele industriale, spre deosebire de cele utilizate de Nikuradze, prezinta asperitati neregulate, care sunt greu de exprimat printr-un parametru simplu.

Prin masurarea directa a pierderilor hidraulice, se poate arata ca, pentru o conducta data exista o valoare a numa-rului Re pana la care conducta se comporta ca o conducta neteda ( depinde numai de numarul Re).

Mai exact, pentru numere Re<105 Blasius a propus pentru coeficientul al pierderilor de sarcina in conducte netede formula:

(5.4)

De asemenea, pentru valori din ce in ce mai mari ale lui Re se atinge o valoare peste care depinde exclusiv de asperitati, fiind independent de Re, caz in care conducta este rugoasa.

Aceasta valoare constanta a lui , determinata prin masuratori, se poate calcula cu ajutorul formulei lui Prandtl:

(5.5)

unde k este rugozitatea echivalenta, ce caracterizeaza natura peretilor conductei.

Determinarea coeficientului de pierdere liniara ? pentru o conducta circulara