ГОСТ Р 55002—2012
Если геометрия уплотнителя поддерживается в гомологическом состоянии в модели и в опытном
образце в соответствии с критериями, приведенными в таблице 3, масштабный эффект потери на утеч ку
не принимают во внимание, и r\Qопытного образца считается идентичным аналогичному показателю
модели в соответствии с Е.З приложения Е.
Для Еи масштабный эффект на трение диска PL(j является результатом разницы между числом
Рейнольдса” и относительной шероховатостью внешней поверхности рабочего (или крыльчатого) ко
леса между моделью и опытным образцом. В связи с наличием радиального потока и деформации
граничного слоя в пределах ограниченной площади между рабочим (или крыльчатым) колесом и ста
ционарными частями масштабный эффект PL0 немного отличается от эффекта масштабирования на
Еи. В настоящем стандарте принято, что масштабный эффект на трение диска может быть оценен с
помощью формулы (7) масштабного эффекта (в соответствии с приложением D).
При условии рассмотрения машин осевого потока потеря на трение на поверхности корпуса рабо
чего колеса ничтожна мала, и ее масштабный эффект не принимается во внимание.
Если геометрия модели не сходна с геометрией опытного образца, настоящий стандарт рекомен
дует использовать поправочную формулу для г|0, приведенную в Е.2 приложения Е.
Плотность потока энергии, проходящего через гидравлическую машину, и различные потери, воз
никающие в процессе преобразования энергии в гидравлической машине, могут быть проиллюстриро
ваны графиками потока, представленными на рисунке А.1 (см. также {4]).
4.1.2Основные формулы масштабного эффокта для определения потерь на гидродинами
ческое трение
Формула масштабирования потерь учитывает влияние шероховатости поверхности. На физиче
ском уровне качество поверхности может быть описано формулой Кольбрука. Путем некоторых пре
образований и упрощения неявная формула Кольбрука может быть преобразована в представленное
ниже выражение [4,
6
]:
Х=Х
Л
чО
Г—L
---i
0.74’ 8-10
.
к
,
.+
Re.
.
1
.
<*, ReJ
-0.26
(
1
)
где Re
0
= 7-10е:
>■0
= 0.0085;
ks — песочная шероховатость;
dh— диаметр водотока;
Rerf — число Рейнольдса для водотока, определяемое по формуле:
D u
£ 1
Re.
На практике шероховатости поверхности модели и опытного образца представлены среднеариф
метической шероховатостью Ra, указанной в 4.2.2. Для соотношения песочной шероховатости ks и Ra на
данный момент имеются несколько вариантов вычислений. В настоящем стандарте соотношение
установлено формулой:
(
2
)
Примечание — Для поверхностей с высокой шероховатостью следует учитывать условия, приведенные
в формуле (2) и в примечании 2 к В.1 приложения В.
Тогда формула (1) выглядит следующим образом:
ф
4
,
0.74
V
4-101— +—
vReJ
-0.26 1.(3)
Способ перехода от модели к опытному образцу представлен на рисунке 1. Кривая Р, изображает
способ приращения опытного образца с высокой шероховатостью поверхности. Р
2
— образца с при
емлемой шероховатостью. Р
3
— с гладкой поверхностью. В случае с Р, возможно снижение КПД по
сравнению с моделью.
9