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: