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 значениеможно 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:
