估算临界流动的达西摩擦系数


8

达西-威斯巴哈方程式被用于计算管道中输送不可压缩的流体的摩擦压力损失。该等式使用无量纲达西摩擦系数(也称为穆迪因子)来说明管道表面的相对粗糙度。

这个经验因素是由穆迪通过实验确定的,通常从穆迪图表中读出。然而,我正在软件中实施压降计算,因此我需要一种非图形方式来找到达西摩擦系数。

在层流(Re <2320)和湍流(Re> 4000)流动下计算达西摩擦系数的方程式很容易获得。但是我还没有找到一个对层流和湍流(2320 <Re <4000)之间存在的过渡区有效的区域,也称为“临界区”。

我知道流体流动很复杂,很难在这个地区预测。但是,是否有一种常用的方法能够合理估算该临界区的摩擦系数?

我找到了学生论文中描述的方法,但它没有经过同行评审,仅限于光滑的管道。我正在寻找更有经验和考验的东西。

如果没有可用的公式,其他工程师通常采取什么方法来缓解或解决这个问题?

Answers:


2

作为一名工程师,有时你需要一个答案,这可能不是最好的答案,但你必须得到答案。

在这种情况下,有两种方法可以解决这个问题。第一种方法是将湍流向外推断到层流的末端。由于湍流总是高于层流,你的管道中的摩擦流量会高于实际的摩擦流量,但由于你主要使用它来调整管道,泵等的尺寸,你最终只会结束泵,管道等过度工程。这不是一件坏事,但这是不可取的。但是,这样你就有了答案。如果您的程序在发生这种情况时发出警告

“这是在湍流区域,因此难以准确估计。相反,保守的数量是给定的。更好的设计将在层流或湍流区域”

大多数工程师都会满意。

第二种方式是要求使用者处于层流区域或湍流区域。这就是大多数工程师处理这种情况的方式 - 他们完全避开了这个区域。 这样,系统可以准确有效地设计,以避免过度工程。


谢谢你的回答马克。我认为向后推断并用警告警告结果可能是最好的选择。
吉姆哈格里夫斯2015年
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.