16.3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТЕЙ И ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРИ СТАБИЛИЗИРОВАННОМ ИЗОТЕРМИЧЕСКОМ ТЕЧЕНИИ ЖИДКОСТИ С ЛИНЕЙНЫМ ЗАКОНОМ ТЕКУЧЕСТИ
При ламинарном течении жидкости в цилиндрическом канале распределение касательных напряжений имеет вид
(16.3.1)
где
— безразмерный радиус.
При
в результате интегрирования уравнения
(16.3.2)
где
, получим профиль скорости:
При
и линейном законе текучести
(16.3.3)
получим
(16.3.4)
(16.3.5)
(16.3.6)
(16.3.7)
и
где
— максимальная скорость на оси трубы; w — средняя расходная скорость.
Из рис. 16.2 следует, что при
профиль скоростей более заполнен, чем при течении жидкостей с линейной кривой течения
. При
профиль менее заполнен.
Рис. 16.2. Распределение скоростей по формуле (16.3.7)
В рассматриваемом случае число Рейнольдса потока целесообразно строить в виде
(16.3.9)
где
— нулевая текучесть (при
).
Рис. 16.3. Зависимость
от
по формуле (16.3.10)
Учитывая формулу (16.3.6), находим, что
где
.