РБ-040-09 Расчетные соотношения и методики расчета гидродинамических и тепловых характеристик элементов и оборудования водоохлаждаемых ядерных энергетических установок

3.1.3. ОДНОФАЗНЫЕ ТУРБУЛЕНТНЫЕ ТЕЧЕНИЯ

3.1.3.1 СТАЦИОНАРНОЕ СТАБИЛИЗИРОВАННОЕ ТУРБУЛЕНТНОЕ ТЕЧЕНИЕ В КАНАЛАХ

Помимо ламинарного наблюдаются также следующие режимы течения [1]:

- турбулентный режим без проявления шероховатости при5,

где ; , - расстояние от стенки, м.

В этом режиме гидравлическое сопротивление такое же, как и в гладких трубах:

- переходный режим при 5<70; в этом режиме течения гидравлическое сопротивление зависит от и отношения , где - абсолютная высота бугорков шероховатости;

- автомодельный режим при >70, при котором коэффициент гидравлического сопротивления не зависит (или слабо зависит) от и зависит от отношения .

Трубы с неравномерной шероховатостью считаются гладкими, если ,

где - эквивалентная абсолютная шероховатость, м; [2].

Таблица 3.1.3

     
Значения для различных материалов [2]

Все рекомендации раздела получены для изотермического течения или случаев слабой зависимости теплофизических свойств от температуры.

Теплофизические свойства, если особо не оговаривается, относятся к средней массовой температуре потока в заданном сечении канала.

3.1.3.1.1. Стационарное стабилизированное турбулентное течение в трубах

В разделе приведены соотношения для расчета коэффициентов гидравлического сопротивления трения, касательных напряжений и полей скорости.

Коэффициент гидравлического сопротивления трения при турбулентном течении в круглой трубе рассчитывается по формуле Филоненко:

,                                                  (3.1.3.1)

где .

Пределы применимости формулы: =4·1010.

Погрешность расчета составляет ±5%.

Касательное напряжение на стенке трубы круглого поперечного сечения при турбулентном течении рассчитывается по формуле:

.                                                        (3.1.3.2)