График Мурина.
Это графическая зависимость зависимость, для труб промышленного диаметра с искусственно созданной эквивалентной шероховатостью:
- относительная эквивалентная шероховатость трубы.
КЭ – эквивалентная шероховатость, то есть образованная искусственно при которой достигается такое гидравлическое сопротивление по длине, как с естественной шероховатостью для того же диаметра и материала. Она равняется высоте треугольника, которая равна диаметру фракций искусственных песчинок, которые наносятся на стенки опытных образцов.
Рис.24. К понятию «Эквивалентной шероховатости».
Рис.25. График Мурина
Рис. 25а. График Никурадзе.
Наблюдаем наличие трех областей:
1или(а) – Гидравлически гладких труб (малые числа Рейнольдса Re при малых скоростях движения). В этой области соотношения между Rе и :
Большая толщина ламинарного слоя превышает высоту выступов шероховатости. Он бы, блоирует их, поэтому шероховатость трубы не влияет в значительной степени на коэффициент гидравлического трения:
В этой области l=f(Rе), поэтому потери напора пропорциональны скорости в степени 1,75, поэтому они зависят от скорости нелинейно.
3 или (в) – область шероховатых трубили квадартичная область сопротивления.
В этой области толщина ламинарного слоя мала, по сравнению с высотой выступов шероховатости Кэ, поэтому шероховатость трубы оказывает сильное влияние на величину l:
Это происходит, когда Rе>500d/ Кэ.
Выступы шероховатости здесь выше, чем толщина вязкого ламинарного слоя и стенки не блокируется им. В этой области потери напора оказываются пропорциональными квадрату скорости:
Поэтому эта область называется квадратичной областью потерь напора.
Рис. 26. Турбулетный режим движения потока.
2 или (б) – переходная область. В этой области гидравлическогурбулентный режимо сопротивления на коефициент l имеет влияние число Rе,
также влияет , поскольку толщина ламинарного слоя соизмерима с высотой выступов шероховатости.
l определяется по формуле Альтшуля:
Это происходит, если .
В этой области потери напора зависят от скорости в степени от 1,75
Кроме указанных зависимостей, в справочниках по гидравлике приведенные формулы Кольбрука, Прандтля, Блазиуса, Шевелева и других авторов для различных соотношений Rе и Кэ/d.
Ученый-инженер Ф.А. Шевелев разработал «Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, пластмассовых, бетонных, железобетонных и стеклянных труб»промышленного образца. Эти таблицы используют в настоящее временя при проектировании промышленных трубопроводов.
Те же авторы разработали опытные формулы для аэродинамики. Коефициент l для газов определяется для расчетов промышленных газопроводов и воздухопроводов, с учетом сжатия газа и без него.