základy procesního inženýrství - Vysoká škola báňská - Technická ...

3 Hydromechanické operace
Při běžné přepravě vody, vzduchu a podobných kapalin a plynů v potrubích se volí rychlosti
1-2 m/s pro kapaliny v běžných potrubích,
5 m/s pro kapaliny ve velkoprůměrových dálkových potrubích,
30-50 m/s pro plyny
takže se dá přepokládat turbulentní proudění. To platí i pro rtuť a roztavené kovy.
Laminární proudění těchto tekutin se vyskytuje jen při pomalém proudění např. v kapilárách (tenkých
trubičkách), při filtraci a při průsaku tekutin porézní vrstvou s malými póry. Laminární proudění je
obecně běžné u tekutin s vysokou viskozitou, což jsou hlavně taveniny a roztoky polymerů, nátěrové
hmoty, pasty a krémy potravinářského průmyslu, roztavené sklo a strusky atd.
Turbulentní proudění v drsné trubce
Pro turbulentní proudění musíme vycházet z pokusných dat o odporu proudění v trubkách. Ukazuje
se, že při vysokých Re>>1000 leží λ obvykle v rozmezí mezi 0,02 a 0,04 a tato hodnota závisí i na
další geometrické veličině, kterou je charakteristická výška e výstupků případně hloubka důlků na
vnitřní stěně potrubí. Ukazuje se, že důležitou veličinou je zde relativní drsnost potrubí, vyjádřená
geometrickým simplexem e/d. Příslušné hodnoty λ byly získány měřením a pro ůčely návrhu potrubí
jsou shrnuty např. graficky na obr. 3.9.
Obr. 3.9. Moodyho diagram.
Závislost součinitele tření λ na relativní drsnosti ε/d a na Re v oblasti vyšších hodnot Re pro proudění v potrubí
kruhového průřezu
Potrubí konstantního nekruhového průřezu
Vedle nejběžnějšího kruhového průřezu potrubí proudí v technických zařízeních kapaliny i potrubími
hranatými (Obr. 3.10 b) (vzduchotechnika, betonové žlaby), mezikruhovým prostorem mezi souosými
trubkami (výměníky) a často i dalšími složitými geometriemi. Většinou nám postačí přibližný
výsledek, ke kterému se dostaneme tak, že použijeme vztahy pro λ, používané pro kruhové potrubí
(Obr. 3.10 a), do kterých namísto průměru potrubí d dosadíme hydraulický průměr d H , počítaný jako
31