Количественно режим течения вязких сред можно охарактеризовать ве- личинои порядка отношения сил инерции к силам вязкости, называемой числом Рейнольдса:
Re = ^ции . (1.52)
F
Оценим порядок величин соответствующих сил. С этой целью введем масштабы скорости v° и дайны L. Масштаб времени t° = L/v°. Силы инерции для произвольного объема среды V ~ L3 оцениваются как произведение его массы на ускорение
17 т /" dv 7-3 Vq г 2 2
F инерции = Р ~ Р L L = Р L V°.
Порядок величины сил вязкости оценим, основываясь на эмпирическом линейном законе Ньютона, определяющем внутренние напряжения трения между относительно движущимися слоями сплошной среды ffnx:
и dVx а V° 2 т
Fвязкости = ^nx S ~ | -7Т— S ~ L = | V° L.
on L
Здесь S ~ L2 — поверхность объема V ~ L3. Число Рейнольдса, таким образом, определяется выражением
Re = V°L. (1.53)
V
При рассмотрении внутренних течений в трубопроводах в качестве масштаба скорости v° используется величина средней расход ной скорости V:
_ Q v= S'
q _ объемный расход среды, м3/с. Оптимальные значения средних расходных скоростей сред в технологических трубопроводах котельных и ТЭЦ реализуют минимальные приведенные затраты, определяемые как совокупность капитальных и эксплуатационных затрат. Величины оптимальных скоростей приводятся в приложении.
L
расчетах числа Рейнольдса используется гидравлический диаметр сечения, опредляемый следующим образом:
4 S
D = lf. (1.54)
предыдущаяследующая