Page 153 - 6624

Одержані результати підтверджують, що поки виступи
шорсткості занурені в ламінарний підшар, тобто, коли  < ,
то в даному випадку для структури потоку нема різниці між
гладкими і шорсткими поверхнями стінок, і коефіцієнт 
залежить лише від числа Рейнольдса і визначається як для
гладких труб (1-3 зони).
Якщо виступи шорсткості виходять за межу ламінарного
підшару ( > ), ламінарна течія порушується, і виступи
шорсткості призводять до відриву рідини від стінок і
утворення в ній вихрів.
Як було зазначено вище, товщина ламінарного шару
зменшується зі збільшенням числа Рейнольдса. Тому у
випадку відносно невеликих значень цього числа, коли  має
такий самий порядок, що і , коефіцієнт  повинен залежати
не лише від шорсткості стінок, але і від числа Рейнольдса (4-а
зона). Якщо число Рейнольдса дуже велике і  значно
перевищує ,  залежить лише від шорсткості (5-а зона).
Як було зазначено, досліди Нікурадзе проводили у трубах
з однорідною штучною шорсткістю. Труби, які
використовують на практиці, мають шорсткість неоднорідну і
нерівномірну. Тому незрозуміло, наскільки правильними
будуть висновки, зроблені Нікурадзе для труб із штучною
шорсткістю, стосовно до звичайних промислових труб з
дійсною шорсткістю, і які числові значення шорсткості для
даних труб.
Для висвітлення цих питань були присвячені
фундаментальні експериментальні дослідження (роботи
Кольбрука, І.А. Ісаєва, Г.А. Мурина, Ф.А. Шевелєва). З них
більш цікаві експерименти Г. А. Мурина щодо дослідження
гідравлічних опорів у звичайних промислових сталевих
трубах. Результати цих досліджень представлено на графіку
рис. 4.15.
Підтвердивши основні закономірності, встановлені
Нікурадзе, ці досліди дозволили зробити ряд важливих нових
висновків. Вони показали, що для труб з дійсною шорсткістю
коефіцієнт  в перехідній зоні є завжди більший, ніж у
квадратичній (а не менший, як у Нікурадзе для штучної
шорсткості), і знижується. Тому криві, одержані Г. А.
Муриним, не мають впадини, характерної для кривих
Нікурадзе.

153