Ламинарное течение в трубах прямоугольного сечения
Для определения потерь энергии в таких трубах используют формулу Дарси (напомним
) при условии, что коэффициент потерь на трение
?л будет вычисляться по формуле
. Коэффициент
k в этом выражении есть функция, зависящая от соотношения сторон трубы
. Его значение
можно определить по таблице:
|
|
1
|
1,5
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
| k
|
0,89
|
0,92
|
0,97
|
1,07
|
1,14
|
1,19
|
1,32
|
1,5
|
Число Рейнольдса для этого случая надо подсчитывать по учетверённому отношению площади поперечного сечения к его периметру:
а вместо d в формуле Дарси использовать величину
. Приведённые выражения для
Re и
d объясняются тем, что зависимость
, получена из формулы Пуазейля, характеризующей потери в трубе
круглого сечения. Число Рейнольдса в этом случае подсчитывается по формуле
, а его критическое значение составляет
2300. Число Рейнольдса для некруглых труб принято определять по отношению площади живого сечения к длине смоченного периметра
, а его критическое значение составляет
580, т.е. четверть от значения
2300. Поэтому учетверить отношение необходимо для того, чтобы привести в соответствие коэффициент потерь
?л для труб круглого и прямоугольного сечений.
С учётом перечисленного формула Дарси для труб прямоугольного сечения принимает вид:
