Таким чином, ламинарное і турбулентний рух представляють два різних види руху. Вони відрізняються не тільки характером руху частинок, але також особливостями розподілу швидкостей по перетину і видом залежності між гідравлічним опором і швидкістю.
5. ВТРАТИ НАПОРУ ПРИ РУСІ РІДИНИ
При перебігу реальної рідини виникають сили опору, обумовлені грузлими напруженнями. Ці сили роблять роботу, яка цілком перетворюється в теплову енергію. Отже, при перебігу рідини відбувається процес незворотного перетворення частини механічної енергії у внутрішню енергію. Робота сил в'язкості, вироблена між двома перетинами потоку і віднесена до одиниці ваги рідини, що рухається, називається втратами напору. Втрати напору між двома перетинами потоку можуть бути визначені з рівняння Бернуллі, Складання для цих перетинів:
де і - геометричні висоти центрів ваги перетинів; і - тиску в розглянутих перетинах; і - середні швидкості в перетинах; і - коефіцієнти нерівномірності розподілу швидкостей в перетинах; ρ і - щільність рідини і прискорення сили тяжіння.
Втрати напору при русі рідини складаються з втрат напору на тертя і втрат напору на місцеві опори:
5.1. Втрати напору на тертя
Втрати напору на тертя, або втрати по довжині, виникають в чистому вигляді в прямих трубах постійного перерізу, т. Е. При рівномірному протягом рідини. Для горизонтальної труби постійного перерізу (=..) Втрати напору у відповідності з виразом (1) можуть бути визначені по залежності
Таким чином, при рівномірному русі рідини втрати напору по довжині труби визначаються різницею пьезометріческіх висот в перетинах.
Загальна вираз для втрат напору на тертя при рівномірному русі рідини в трубах, справедливе як для ламінарного, так і для турбулентного режимів, має вигляд
де - коефіцієнт гідравлічного тертя.
Ця залежність називається формулою Дарсі-Вейсбаха.
5.2. Поняття шорсткості поверхні
Для грубої кількісної оцінки шорсткості використовується поняття середньої висоти виступів. Ця висота, яка вимірюється в лінійних одиницях, називається абсолютною шорсткістю і позначається зазвичай літерою Δ.
При одній і тій же величині абсолютної шорсткості вплив її на величину гідравлічних опорів по-різному в залежності від діаметра труби. Тому вводиться поняття відносної шорсткості. вимірюваної ставленням абсолютної шорсткості до діаметра труби, т. е. Δ / d.
Крім того, навіть при одній і тій же абсолютної шорсткості і однаковому діаметрі труби з різного матеріалу можуть мати зовсім різне опір в залежності від форми виступів, густоти і характеру їх розташування і т. Д. Врахувати це вплив безпосередніми вимірами практично неможливо. У зв'язку з цим в практику гідравлічних розрахунків було введено уявлення про еквівалентної разнозерністимі шорсткості Δе. Під еквівалентної шорсткістю розуміють таку висоту виступів шорсткості, складеної з піщинок однакового розміру, яка дає однакову із заданою шорсткістю величину коефіцієнта гідравлічного тертя λ.