Инженерно-строительный журнал, No6, 2012
В этой задаче относительная шероховатость (или обратная ей, называемая относительной
гладкостью) заранее не известна, поскольку не задан внутренний размер трубы. Выразим эти
величины через критерии подобия, используя зависимость (24):
О К 
2Е 
(А
Ке= — - = ЕиКе; т 
ее Ке; 
Кед=—— . 
(27)
у 
А — Кел 
у
Здесь Кед 
— критерий Рейнольдса, в котором в качестве характерного линейного размера
принята абсолютная высота выступов шероховатости внутренней поверхности трубопровода.
Заметим также, что число Эйлера в этой задаче является критерием подобия. Используя вторую
формулу в (27), произведем подстановку в зависимость (15), получим:
— =2,019(Е" Ке)+2,34. 
(28)
Е
м 
Кел
Соответственно произойдут изменения и в формуле Колбрука-Уайта:
ё= 2,34 — 2‚01%(No+No
\/Ж 
ЕчКе 
Яё/2Ке
Обратимся к решению задачи 4, которая отличается от задачи 3 тем, что в ней известны
напор и расход жидкости, а диаметр трубы не задан. Но характерный линейный размер входит в
рассмотренные выше, так называемые, логарифмические законы сопротивления 
в области
турбулентного режима движения. Это создает трудности при получении новых чисел подобия,
поэтому в приведенных ниже расчетах будут использованы степенные законы сопротивления,
которые существуют в этой области наряду с логарифмическими. Приведем эти законы в
классической задаче 1.
). 
(29)
В зоне гидравлически гладкого русла степенной закон сопротивления носит имя Блазиуса:
Я, —No 
(30)
О 
веб.25 °
В [18] приводится следующая формула степенного закона сопротивления в квадратичной
зоне турбулентной области движения:
Ар =0,0925 (3)035 . 
(31)
Г
В 
том 
же 
литературном 
источнике 
дана 
степенная 
формула 
для 
коэффициента
гидравлического трения в переходной зоне:
А =0,0925 (А+34)025,
Г
32
ке 
(32)
Найдем степенные законы сопротивления 
во второй задаче, используя связь между
числами подобия (18).
В зоне гидравлически гладкого русла имеем:
0,125 
8
КеО,25 — (ЁАГ)О’125; 
/10 — 07224 Я‘() 
‚ 
18 — (0‚224) Я‘О
— (8Аг)0!25 ° 
°° 
— ВАг
С учетом этих результатов после преобразований получим:
0,134
0 =А1'1/7 
(33)
В зоне переходной, используя зависимости (18) и (32), найдем, произведя необходимые
преобразования, следующую зависимость:
Михалев М.А. Гидравлический расчет напорных трубопроводов
25