Diagrama MoodyColebrook Superprof

20 noiembrie 2018 ∙ 6 minute timp de citire

Introducere

Factorul de fricțiune Darcy-Weisbach, notat f, este foarte adesea necesar pentru a rezolva multe probleme de dinamică a fluidelor, indiferent dacă acestea sunt tranzitorii sau în stare de echilibru. În conductele circulare, acest factor poate fi rezolvat direct cu ecuația Swamee-Jain, precum și cu alții, dar majoritatea acestor ecuații datorită complexității lor devin greoaie atunci când este necesară iterația. Acesta este motivul pentru care vă recomandăm să rezolvați acest factor de frecare folosind diagrama Moody's.

Previzualizarea diagramei

Așa arată diagrama Moody-Colebrook reprezentând factorul de frecare DD de Darcy-Weisbach fD reprezentat pe numărul Reynolds Re pentru diferite rugozități relative ε/D.

Fricțiunea Darcy-Weisbach este calculată utilizând ecuația Darcy-Weisbach, o ecuație foarte importantă și utilizată pe scară largă în domeniul hidraulic, deoarece permite calcularea căderii de presiune a țevilor.

Scăderea de presiune, în mecanica fluidelor, corespunde disipării energiei mecanice a unui fluid în mișcare datorită fricțiunii.

Fără dimensiuni, numărul Reynolds este un număr utilizat pe scară largă în mecanica fluidelor. Evidențiat în 1883 de Osborne Reynolds, face posibilă caracterizarea unui flux și a naturii regimului său.

Inginer și fizician irlandez, Osborne Reynolds este un om de știință care a contribuit foarte mult la avansarea hidrodinamicii și dinamicii fluidelor, în special datorită demonstrației numărului Reynolds.

Descriere

Diagrama Moody's este un grafic adimensional. Este foarte des utilizat în inginerie pentru a calcula pierderile de presiune sau debitul dintr-o țeavă.

Spunem despre o mărime că este adimensională atunci când mărimea fizică, în analiza sa dimensională, dă un produs în care totalitatea exponenților mărimilor de bază sunt zero.

Puțină istorie

Această grafică a fost publicată pentru prima dată în 1944 de Lewis Ferry Moody. Pentru a reprezenta acest grafic folosind diferiți factori, el a fost inspirat de lucrarea lui Hunter Rouse folosind coordonatele folosite de R. J. S. Pigott. Lucrarea acestuia din urmă se bazează în principal pe analiza a aproape 10.000 de experimente din diferite surse cu măsurători ale fluxurilor de fluid realizate în țevi făcute artificial brut de J. Nikuradse.

Lewis Ferry Moody este profesor și inginer american din secolul IXX. Este renumit pentru că a dezvoltat diagrama Moody, un grafic care folosește numărul Reynolds și care permite calcularea debitelor în mecanica fluidelor.

Scopul lui Moody's a fost de a oferi un grafic reprezentând grafic funcția produsă de C. F. Colebrook care colaborase cu C. M. White. Această funcție a făcut posibilă trasarea unei curbe de tranziție care a conectat zona de tranziție între țevile netede și țevile aspre. Cu alte cuvinte, curba face posibilă conectarea regiunii turbulenței incomplete și regimului tranzitoriu.

Ai idee despre tipul de regim de apă care a trecut prin această conductă ?

Fizicianul britanic Cyril Frank Colebrook a permis în timpul său dezvoltarea mecanicii fluidelor. Acest om de știință este cunoscut mai ales pentru abacul său, care dă asperitatea țevilor. Abacul care poartă numele omului de știință poate fi dedus dintr-o așa-numită formulă empirică:

Un abac este numele dat tuturor instrumentelor mecanice plane pentru a facilita calculele.

Spunem că o formulă este empirică atunci când poate fi obținută prin observare și experimentare.

Folosind graficul

Cu diagrama Moody's, este posibil să:

• Calculați căderea de presiune în condiții speciale de funcționare date;
• Evaluați rugozitatea unei conducte dintr-o măsurare a pierderii de presiune în condiții aspre hidraulic;
• Calculați debitul care poate curge într-o țeavă cu o cădere de presiune și o rugozitate date.

---