Инженерный метод расчета коэффициента гидравлического сопротивления и профиля скорости при произвольной песочной шероховатости стенки трубы
Проведенный анализ инженерных методов расчета коэффициентов гидравлического сопротивления в круглой трубе и профиля скорости показал, что наиболее полно развиты методы расчета при течении вдоль гидравлически гладкой поверхности и при режиме течения с полным проявлением песочной шероховатости. Все рассмотренные методы расчета течения при переходном режиме направлены на сопряжение расчетных зависимостей для гидравлически гладкой и предельно шероховатой поверхности. В получаемых расчетных зависимостях не учитывалось, наблюдаемое в опытах, минимальное значение коэффициента гидравлического сопротивления, величина которого зависела от числа Рейнольдса и относительной шероховатости поверхности. В данной работе, на основе анализа известных опытных данных И. Никурадзе по изменению второй константы турбулентности при переходном режиме, предложена эмпирическая зависимость, использование которой позволяет добиться достаточно хорошего соответствия с опытными данными, в том числе, в области минимальных значений коэффициента гидравлического сопротивления. На основе предложенного инженерного метода расчета коэффициента гидравлического сопротивления получены расчетные соотношения, позволяющие определить профиль скорости при произвольной шероховатости стенки трубы.