A MoodyColebrook Superprof diagram
2018. november 20. ∙ 6 perc olvasási idő
Bevezetés
A Darcy-Weisbach súrlódási tényezőre, amelyet f megjegyezünk, nagyon sok folyadékdinamikai probléma megoldására van szükség, akár átmeneti, akár állandó állapotban. Kör alakú csövekben ez a tényező közvetlenül megoldható a Swamee-Jain egyenlettel, valamint másokkal, de ezeknek az egyenleteknek a bonyolultsága miatt nehézkessé válnak, ha iterációra van szükség. Ezért javasoljuk, hogy oldja meg ezt a súrlódási tényezőt a Moody diagram segítségével.
Ábra előnézet
Így néz ki a Moody-Colebrook diagram, amely a Darcy-Weisbach fD súrlódási tényezőt ábrázolja, amely a Reynolds Re számhoz viszonyítva ábrázolja a különböző relatív érdességeket ε/D.
A Darcy-Weisbach súrlódást a Darcy-Weisbach egyenlet segítségével számítják ki, amely egy nagyon fontos egyenlet, és széles körben használják a hidraulika területén, mivel lehetővé teszi a csövek nyomásesésének kiszámítását.
A folyadékmechanikában a nyomásesés a mozgó folyadék mechanikai energiájának súrlódás miatti eloszlásának felel meg.
Dimenzió nélküli, a Reynolds-szám a folyadékmechanikában széles körben használt szám. Osborne Reynolds kiemelte 1883-ban, ez lehetővé teszi az áramlás és a rendszer jellegének jellemzését.
Ír mérnök és fizikus, Osborne Reynolds olyan tudós, aki nagyban hozzájárult a hidrodinamika és a folyadékdinamika fejlődéséhez, különös tekintettel a Reynolds-szám azonosításának.
Leírás
A Moody's diagram egy dimenzió nélküli gráf. Nagyon gyakran használják a mérnöki munkában a nyomásveszteségek vagy az áramlási sebesség kiszámítására egy csőben.
Egy mennyiségről azt mondjuk, hogy dimenzió nélküli, amikor a fizikai mennyiség dimenzióanalízisében olyan terméket ad, ahol az alapmennyiségek kitevőinek összessége nulla.
Egy kis történelem
Ezt a grafikát először 1944-ben adta ki Lewis Ferry Moody. Ahhoz, hogy ezt a grafikont különböző tényezők felhasználásával ábrázolja, Hunter Rouse munkája inspirálta az R. J. S. Pigott által használt koordináták felhasználásával. Ez utóbbi munkája főként közel 10 000 különböző forrásból származó kísérlet elemzésén alapul, J. Nikuradse által mesterségesen durván készített csövekben végzett folyadékáramlás mérésével.
Lewis Ferry Moody IXX. Századi amerikai professzor és mérnök. Híres arról, hogy kidolgozta a Moody-diagramot, egy grafikont, amely a Reynolds-számot használja, és amely lehetővé teszi az áramlások kiszámítását a folyadékmechanikában.
Moody célja az volt, hogy olyan grafikont hozzon létre, amely grafikusan ábrázolja a C. M. White-tal együttműködő C. F. Colebrook által előállított funkciót. Ez a funkció lehetővé tette egy átmeneti görbe rajzolását, amely összekapcsolta a sima és a durva csövek közötti átmeneti zónát. Más szavakkal, a görbe lehetővé teszi a hiányos turbulencia régió és az átmeneti rezsim összekapcsolását.
Van fogalma arról, hogy milyen típusú vízrendszer ment keresztül ezen a csövön ?
Cyril Frank Colebrook brit fizikus korában megengedte a folyadékmechanika fejlesztését. Ez a tudós leginkább abacusáról ismert, amely a csövek érdességét adja. A tudós nevét viselő abakusz levezethető egy úgynevezett empirikus képletből:
Abacus az összes síkmechanikus műszer neve, amely megkönnyíti a számításokat.
Azt mondjuk, hogy egy képlet akkor empirikus, ha megfigyeléssel és kísérletezéssel megszerezhető.
A grafikon használata
A Moody's diagram segítségével lehetséges:
- Számítsa ki a nyomásesést adott speciális üzemi körülmények között;
- Értékelje a cső érdességét a nyomásveszteség mérésével hidraulikusan durva körülmények között;
- Számítsa ki az áramlási sebességet, amely valószínűleg egy csőben áramlik, adott nyomáseséssel és érdességgel.