ГОСТ Р 55002—2012
Приложение D
(обязательное)
Влияние масштабных факторов на потери на трение
D.1 Формула расчета коэффициента потерь по трению диска
Как установлено в приложении В. новая формула, предложенная Нихтавицем, позволяющая рассчитать ко
эффициент потерь для потока в трубе, дает практически такие же значения, что и формула Кольбрука (см. рису нок
В.1). В настоящее время имеет смысл предположить, что подобная формула также может описать коэффици ент
потерь по трению диска.
Общая формула для расчета коэффициента потерь, предложенная Нихтавицем [9]. имеет следующий вид:
Ся=Ся0.НА
a
. Яе, V
Re, \
+(
1
—т )
(D.1)
со
-„J о> а.>
п
,
Однако для случая с дисковым потоком формулы введения приблизительности, схожей с формулой Коль
брука. не существует. Соответственно, вышеуказанная общая формула применялась для измерений физической
модели, выполненной Фукуда [18] и другими [15. 19]. Было найдено, что наибольшего соответствия эксперимен
тальным результатам достигают при следующих коэффициентах:
0 ^ = 0.0019
Re0 =
7 -10е
АТ=
1.5-104
m
= 0.85
п
= 0.2.
где а — максимальный радиус ступицы или обода рабочего колеса, м;
D
d— максимальный диаметр ступицы или обода рабочего колеса, м;
2
а
...
DD
- а ~—
’
а‘
,
2
а‘
?
Re7
— число Рейнольдса диска Я е,=-
1
-ti>
_
a3-<i>,
„
е =
___
1
1
vD-u
D 1
ш — угловая скорость диска, рад.’с.
П р и м е ч а н и е — Поскольку потери на трения диска пропорциональны пятой части диаметра диска, боль
ший диаметр ступицы или обода рабочего колеса имеет значительное влияние на потери по трению диска. Соответ
ственно, фактор размера для диска кj-определяется большим диаметром или ступицы, или обода рабочего
колеса.
Таким образом, основное уравнение для расчета коэффициента потери по трению принимает следующий вид:
с.,=с„
у
v0*
[a
0.85| 1 5 - 1 0 * ^ . + —
,
’ +0.15
Re J
■
{2Ra2 Re
’м
l
= C e
I
0.85|7.510‘
*
i™ L + -± .!S
I
.+0.15
, Dк / R e )
C„=C„,
DRe I
(D.2)
где
kST
— песочная шероховатость диска, взятая как среднее значение по обеим сторонам рабочего колеса и
стационарной части
kST
= 5
Ra^
RaT
— среднеарифметическое значения шероховатости внешней поверхности рабочего колеса и стационар
ной части, обращенной к рабочему колесу, м:
55