§ 18. Ruch laminarny i burzliwy

87

OPrZKtK. Ob,37 I

F» i dwoma rodzajami

P-Pray którym cząstki Pf rdwnolcjtiych do

plkoścrach i nazywamy F* ^,ub uwarstwionym. f# występują po-■iichem burzliwym lub

P ¹ burzliwy, którego ■^doświadczenia Rey-Łnaczcnic praktyczne ^ ^mię^dzy stratami

prędkości

Prędkości w wyź-^w'aha się ₀j 175

■JiWym spowotlo-pec2nych {Wgadnienia ruchu g^ych zastoso-rzy bardzo istotne » w konkretnym

'kłada się tak, źc

ⁿP^: ruchy wód filtry z piasku

? kryterium ścisłe, *°Jy przw narzut czWe przypadków-^aJ^‘ ten ruch do

spotykanych rurociągach B^toh roboczych, Waiifić. że wypo-f których zazw-y> i fc np. w ulicz-^ikich różnego ^ch wartości ma

ksymalnych. to znaczy. że zawsze się możemy spotkać z okresami o tak powolnym ruchu wody w przewodzie, przy którym ruch będzie laminarny, chociażby w chwili gdy nic ma w ogóle użytkowego poboru wody z sieci, są to tylko drobne ucieczki wody na skutek nieszczelności wszelkiego rodzaju zaworów. Dla celów praktycznych wystarczy, jeżeli obliczymy straty przy większych prędkościach, gdy na pewno panuje już ruch burzliwy, a zamiast obliczać straty przy bardzo małych prędkościach uwzględnimy ciśnienia hydrostatyczne, to znaczy założymy prędkości zerowe w przewodach.

Tak więc w dalszym ciągu dla obliczeń praktycznych będziemy przyjmowali, że:

a.    przy ruchu wód gruntowych panuje ruch laminarny i straty są proporcjonalne do prędkości w pierwszej potędze:

b.    przy obliczaniu wody w przewodach, kanałach otwartych i rzekach panuje ruch burzliwy, a straty są proporcjonalne do kwadratu prędkości.

Należy jednak podkreślić, że ogólne przyjmowanie proporcjonalności strat do kwadratu prędkości przy ruchu burzliwym jest tylko uproszczeniem stosowanym dla wygody obliczeń praktycznych, gdyż jak już wspomnieliśmy wyżej, a w dalszym ciągu omówimy nieco szczegółowiej, wykładnik potęgi nic zawsze równa się dwóm. Takie uproszczenie usprawiedliwione jest tym, że obszary, w których istotnie słuszne jest prawo zależności kwadratowej, obejmują bardzo dużą liczbę przypadków, i którymi mamy do czynienia w praktyce, a nieścisłości wynikające przy wykraczaniu poza te obszary w dużej mierze wyrównywane są dzięki ustalaniu odpowiednich wartości współczynników i wzorów doświadczalnych.

Przejście /. ruchu laminarncgo w burzliwy i odwrotnie. Omawiając dwa rodzaje ruchu - laminarny i burzliwy, nadmieniliśmy, że straty na opory przy ruchu la-minamym są wprost proporcjonalne do prędkości w pierwszej potędze, przy ruchu burzliwym proporcjonalne do prędkości wahającej się w granicach 1,75 — 2,00. Ogólnie możemy powiedzie, że straty wyrażają się wzorem

i=hr.

gdzie przez / oznaczamy stratę ciśnienia na jednostkę długości przewodu, przez v -średnią prędkości w przewodzie, przez k - współczynnik proporcjonalności. We wzorze tym wykładnik potęgi m jest oczywiście różny w przypadku ruchu lanti-narnego i burzliwego i stanowi wyraźny wskaźnik orientacyjny, z jakim ruchem mamy do czynienia w danym przypadku.

Dla wyraźnego zobrazowania zmian wykładnika potęgi wygodniej będzie przedstawić podaną zależność w postaci

Ig / = Ig k + m Igr.

Widzimy, że wprowadzając zamiast wartości / i r ich logarytmy (albo stosując na wykresie podziałki logarytmiczne) otrzymujemy wykres w postaci linii prostych,