Справочные данные по аэро- и гидродинамике

Здесь собраны наиболее часто требовавшиеся (по крайней мере, мне) данные по различным характеристикам веществ и параметрам процессов, необходимые для расчётов. Они собирались из разных справочников, сайтов и даже форумов. Все данные переработаны — объединены, приведены в соответствие со стандартными единицами измерения системы СИ и, по возможности, проверены на непротиворечивость.

Основные законы и формулы гидродинамики приведены здесь.

Основные механические и тепловые параметры веществ собраны здесь.

Дополнительные термодинамические данные представлены здесь.

Внимание! Все приведённые данные не являются истиной в последней инстанции и периодически дополняются и уточняются. Просмотр всей ширины таблиц возможен в полноэкранном режиме при разрешении экрана по горизонтали не менее 1280 пикселей, для меньшей ширины окна браузера может потребоваться использование горизонтальной прокрутки.

В случае использования специальных технических или эмпирических формул, следует проверить, в каких именно единицах измерения туда надо подставить данные, и при необходимости перед расчётом выполнить соответствующие преобразования значений к необходимым единицам измерения.

Вязкость жидкостей при различных температурах
Вязкость газов
Протекание жидкости по трубам
   Стандартные типоразмеры труб
   Эквивалентная шероховатость труб
   Номограммы для коэффициента гидродинамического трения
   Сжимаемость жидкостей
      Зависимость сжимаемости воды от температуры при атмосферном давлении
      Зависимость сжимаемости от давления при комнатной температуре

Вязкость жидкостей при различных температурах

Указанные вязкости жидкостей измерены при атмосферном давлении (кроме перегретой воды). Для жидкостей вязкость от давления зависит очень слабо. Кинематическая вязкость ν связана с динамической вязкостью η через удельную плотность ρ:   ν = η / ρ (м²/с).

*Вязкости, указанные для технических масел, являются усреднёнными оценочными величинами. Реальные значения существенно зависят от конкретной марки масла.

Вязкость газов

Указанные вязкости газов соответствуют атмосферному давлению и температуре 0°С. Кинематическая вязкость ν связана с динамической вязкостью η через удельную плотность ρ:   ν = η / ρ (м²/с).

Протекание жидкости по трубам

В некоторых случаях расчёта протекания жидкости по трубам может помочь специальная программа, в которую частично заложены нижеприведённые данные. Во избежание неприятных неожиданностей внимательно прочтите описание этой программы перед её применением и использованием результатов расчёта!

Стандартные типоразмеры труб

Типоразмеры стальных водогазопроводных труб по ГОСТ 3262-75 (указана толщина стенки для лёгкого, обыкновенного и усиленного исполнения, основным размером является внешний диаметр — под резьбу).

Ещё один вариант сортамента труб.

Эквивалентная шероховатость труб

Гидравлическое понятие шероховатости не имеет ничего общего с реальной геометрией внутренней поверхности трубы, которую можно было бы измерить инструментально. Более того, тормозящее влияние стенок не всегда связано лишь с их механическим воздействием на поток. На внутреннюю поверхность модельных труб наносится четко воспроизводимая и измеряемая зернистость, а затем в одних и тех же режимах течения сравнивается коэффициент трения для модельных и реальных технических труб. Так определяется диапазон эквивалентной гидравлической шероховатости, используемой при гидравлических расчетах технических труб.

Как правило, меньшие значения шероховатостей соответствуют трубам малого диаметра, а бóльшие — трубам большого диаметра, внутренние поверхности которых в силу технологических особенностей могут обрабатываться менее тщательно. Коррозия и отложения с течением времени могут сильно изменить эквивалентную шероховатость труб — прежде всего это относится к стальным и чугунным трубам.

Номограммы для коэффициента гидродинамического трения

Формулы для аналитического расчёта гидродинамического сопротивления в круглых трубах приведены здесь.

При использовании номограмм особое внимание следует обратить на зону перехода от ламинарного к турбулентному течению, по которой обычно данных нет (график Никурадзе показывает в этой зоне линейную зависимость сопротивления от числа Рейнольдса). Также необходимо отметить существенные отличия графиков Никурадзе от номограммы Колбрука-Уайта в области перехода от гидравлически гладких к шероховатым трубам. Очевидно, предпочтение следует отдавать экспериментальным данным Никурадзе.

Номограмма Колбрука-Уайта для определения коэффициента гидравлического трения λ от числа Рейнольдса Re при различных отношения эквивалентной шероховатости трубы Δ_Э к её внутреннему диаметру d.

Экспериментальные данные И.И.Никурадзе для зависимости коэффициента гидродинамического трения λ от числа Рейнольдса Re (результаты опытов для круглых труб с различной внутренней шероховатостью). I — ламинарное течение, II — турбулентное течение в гидравлически гладких трубах.

Сжимаемость жидкостей

Зависимость сжимаемости воды от температуры при атмосферном давлении

Зависимость сжимаемости от давления при комнатной температуре