| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > число Рейнольдса для ветровой нагрузки на дымовые трубы

число Рейнольдса для ветровой нагрузки на дымовые трубы

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 24.09.2008, 15:55 #1
число Рейнольдса для ветровой нагрузки на дымовые трубы
Минька
 
Кандидат непонятных наук
 
поезд Краснодар - Магнитогорск
Регистрация: 19.05.2008
Сообщений: 290

Здравствуйте.
Плотно засел за нормативную документацию, чтобы для себя лично разработать адекватную методику расчёта дымовых труб. Естественно, с применением автоматизированных вычислений (застрелиться можно, вручную всё считать).
Вот на чём застрял, и никак не могу выбраться из этого парадокса.
Для расчёта аэродинмаческого коэффициента Cx, я использую пункт 14 приложения 4 СниП - пункт "Сооружения и их элементы с круговой цилиндрической поверхностью". Там предлагается определить Cx∞ в зависимости от числа Рейнольдса Re. При этом само число Re предлагается определять по формуле п.12а прил. 14, а именно (чтобы народу долго не рыться, не вспоминать, перепишу):
Re = 0,88 * d * корень( W0 * k * γf) * 10^5,
здесь
0,88 * 10^5 - эмпирический коэф., в том числе учитывающий кинематическую вязкость воздуха.
d - диаметр трубы, м. Самый маленький диаметр классической железобетонной 100-метровой дуры порядка 5 метров. Внизу диаметр обычно доходит до 10-15 метров.
W0 - нормативное давление ветра, Па. Для III ветрового района получается 380 Па
γf - коэф. надёжности по нагрузке, класически для ветра γf = 1,4

так вот, ежели по формуле всё это перемножить для диаметра ствола 5 метров, то получается
Re = 101,5 * 10^5
При этом злополучная табличка по определению Cx∞ заканчивается на
Re = 32 * 10^5
Вот такое вот кю. И это на самом верху при самом маленьком диаметре, а внизу вообще Re доходит до 300 *10^5.

Что делать? Как считать?
В настоящий момент поступаю тупо - экстраполяцией догоняю кривую до нужного мне Re и принимаю в расчётах его. Но при таких масштабах экстраполяции погрешность "плюс-минус километр". Кроме того, при Re > 10^7 меняется режим движения, он начинается сверхутурбулентным, а там свои приколы (в руководстве по расчёту зданий и сооружений на действие ветра, выпущеном ЦНИИСК им. Кучеренко, указано, что при таких Re, Cx становится трнаскритическим).

Помогите разобраться? Допускаю ли я ошибку в расчётах, или же всё правильно и грустно, и никто не знает, что делать?
Просмотров: 19543
 
Непрочитано 24.09.2008, 16:27
#2
zai

внс
 
Регистрация: 04.06.2008
Москва
Сообщений: 136


В книге "Be'tchelor Dzh. Vvedenie v dinamiku zhidkosti (Mir, 1973)(r.djvu" на
стр. 425 приведен рис. 5.11.6 - Изменение сопротивления кругового цилиндра по числу Рейнольдса.
zai вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 24.09.2008, 16:47
#3
Минька

Кандидат непонятных наук
 
Регистрация: 19.05.2008
поезд Краснодар - Магнитогорск
Сообщений: 290
<phrase 1=


Боюсь, что механика жидкости тут не особо поможет.
Хм...
Или, там для газа? (книгу не скачал пока)
Минька вне форума  
 
Непрочитано 24.09.2008, 17:00
#4
таи


 
Регистрация: 28.08.2008
Сообщений: 2,294


Минька! Неплохой вопрос по нынешним временам! Тут нужен опыт расчета таких труб (сейчас мало кто имеет).
Есть книга М.Б. Солодарь и др. "Металлические конструкции вытяжных башен".
На стр.113 дается рекомендация по определению аэродинамического коэффициента газоотводящего ствола. Суть в том, в старом СНиПе II-6-74 коэффициент определялся по п.14 табл. 8 и при Re больше 35х10(в пятой степени) аэродинамический коэффициент становился постоянным, что вообщем то прослеживается на графике 14 схемы действующего СНиПа.
Из моей практики "играть" числом Рейнольдса имеет смысл для труб реального сортамента - там действительно можно сбрасывать ветровое давление.

Что касается Вашего "диаметра" - то тут это мое предположение - "советским инженерам" было все так очевидно, что положение старого СниПа не попало в новый!

Хорошо бы было услышать также мнение Хворобьева и IBZ, судя поих постам, они обладают значительным опытом в расчетах башен и труб. Возможно, что на форуме есть и не менее сильные специалисты, которые могли бы высказать свою точку зрения, извините, пока еще не всех разглядел - кто есть кто!

Последний раз редактировалось таи, 24.09.2008 в 17:06.
таи вне форума  
 
Непрочитано 24.09.2008, 17:01
#5
zai

внс
 
Регистрация: 04.06.2008
Москва
Сообщений: 136


Коэффициент сопротивления не зависит от вида среды.
zai вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 24.09.2008, 20:39
#6
Минька

Кандидат непонятных наук
 
Регистрация: 19.05.2008
поезд Краснодар - Магнитогорск
Сообщений: 290
<phrase 1=


Цитата:
Сообщение от zai Посмотреть сообщение
Коэффициент сопротивления не зависит от вида среды.
Будем считать, что вы этого не писали.
Хм...
Обратите внимание, в приведённой мною выше формуле из СНиП функционирует некий коэффциент 0,88*10^5, и я специально даю пояснение, что в нём учтён коэффициент кинематической вязкости. Так вот, число Рейнольдса мало того что зависит от вида среды, так он ещё и от температуры напрямую зависит (формула СНиПа дана для +15 гардусов и давления 760 мм рт.ст.). Когда дело доходит до внутренней аэродинамики (а там ещё заморочек хоть отбавляй), число Рейнольдса приходится высчитывать на каждом участке с учётом фактического остывания дымовых газов.
Теоретически, возможно, можно было бы перейти от одного вида среды к другой, и вывести формулу, если знать, как именно получены эмпирические коэффициенты, и грамотно их перевести.
Ех.. но я ни фига не теоретик, я практик. Вот потери на трение в водопроводе подсчитать - это пожалуйста, а с высшей математикой баловаться - тут я пас. В любом случае, ваше утверждение, что коэффициент сопротвиления не зависит от среды, в корне не верно.
Минька вне форума  
 
Непрочитано 24.09.2008, 21:11
#7
Вячеслав А

проектировщик КМ
 
Регистрация: 15.12.2006
С.-Петербург
Сообщений: 365


В свое время умные люди мне сказали, кое кто из них являлся соавтором главы "Дымовые трубы" СНиП 2.09.03-85. Не парься с этим числом Рейнольдса, для цилиндрической оболочки бери Сх=0,7, для участка с навивкой (инерцептор) Сх=1,1.
Хотя, наверное считать его было бы правильней.
Вячеслав А вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2008, 05:45
#8
DMI

конструктор
 
Регистрация: 19.07.2006
Омск
Сообщений: 142


Как вариант могу предложить определение коэффициента Cx∞ по графику путем экстраполяции (берем два любых значения Cx∞ на прямолинейном участке при значениях Re между 16e5 и 32e5)
DMI вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 25.09.2008, 07:18
#9
Минька

Кандидат непонятных наук
 
Регистрация: 19.05.2008
поезд Краснодар - Магнитогорск
Сообщений: 290
<phrase 1=


Если вот так подумать, то для простой плоской поверхности, перпендикулярной ветру, Cx равно 0,8. По логике, в СНиПе в 14-м пункте указаны значения Cx∞ для малых диаметров цилиндрической поверхности, а когда диаметр приближается к 5 метрам, то илиндрическая поверхность начинает работать как сплошная стенка.
Но вот насколько я прав?

DMI, если брать экстраполяцией, то Cx∞ при таких диаметрах легко доходит до 1,6-1,8. По сравнению с 0,8, погрешности расчёта безумные просто - ветровая нагрузка больше в 2,5 раза.
Мне нужен, таки, правильный ответ. Потому что если начинать гадать, то при таких разных значениях не расчёт получается, а шаманство.

Я позже ещё про динамику спрошу - там вообще хоть с бубном прыгая.
Минька вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2008, 07:33
#10
DMI

конструктор
 
Регистрация: 19.07.2006
Омск
Сообщений: 142


Минька, обрати внимание на табл.4 схемы 13. Получается чем больше сторон тем меньше Cx∞. Другими словами говоря, начиная с 12 сторон и более, коэффициент Cx∞ принимается равным 1.0. Цилиндрическая оболочка, по идее, тоже многоугольник, с количеством сторон равным ∞.
DMI вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 25.09.2008, 07:40
#11
Минька

Кандидат непонятных наук
 
Регистрация: 19.05.2008
поезд Краснодар - Магнитогорск
Сообщений: 290
<phrase 1=


Слушай, логично.
Правда, с другой стороны, 12-ю сторонами в СНиПе ограничились потому что редко кто делает сооружения более 12 сторон, поэтому не факт что для 16-18-20 сторон Cx не уменьшится
хм...
Блин!
Минька вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2008, 07:46
#12
MMV


 
Регистрация: 13.09.2005
Челябинск
Сообщений: 1,012


Минька, посмотри Солодаря, таблица 16 на стр. 110...

PS
Weld?
MMV вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2008, 07:46
#13
Post

конструктор
 
Регистрация: 29.07.2005
Ростов-на-Дону
Сообщений: 1,091
<phrase 1=


Как для сплошной стенки принимать не годиться. Думаю принимать нужно по п.12б при h/d=1
__________________
С уважением!!!
Post вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 25.09.2008, 09:23
#14
Минька

Кандидат непонятных наук
 
Регистрация: 19.05.2008
поезд Краснодар - Магнитогорск
Сообщений: 290
<phrase 1=


нашёл пример сбора нагрузки на железобетонную дымовую трубу, выполненый ЦНИИСК им. Кучеренко в 1978 году.
В расчёте Cx принимается везде равным 0,7 вне зависимости от диаметра трубы (диаметры там от 10,5 до 39 метров).
Вот такая вот незадача.
Буду отталкиватьчся от этого, но хотелось бы найти логическое и нормативное обоснование данному факту
Минька вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2008, 09:27
#15
zai

внс
 
Регистрация: 04.06.2008
Москва
Сообщений: 136


Цитата:
Сообщение от Минька Посмотреть сообщение
...ваше утверждение, что коэффициент сопротивиления не зависит от среды, в корне не верно.
Кривая, приведенная из монографии - зависимость коэффициента безразмерного сопротивления от числа Рейнольдса, который тоже безразмерен. Если у Вас изменяется число Рейнольдса, то изменяется и коэффициент безразмерного сопротивления. Сила сопротивления зависит от безразмерного коэффициента, скоростного напора и площади поперечного сечения.

Цитата:
Сообщение от Минька Посмотреть сообщение
...
Re = 101,5 * 10^5
При этом злополучная табличка по определению Cx∞ заканчивается на
Re = 32 * 10^5
Вот такое вот кю. И это на самом верху при самом маленьком диаметре, а внизу вообще Re доходит до 300 *10^5.

Что делать? Как считать?
В настоящий момент поступаю тупо - экстраполяцией догоняю кривую до нужного мне Re и принимаю в расчётах его. Но при таких масштабах экстраполяции погрешность "плюс-минус километр". Кроме того, при Re > 10^7 меняется режим движения, он начинается сверхутурбулентным, а там свои приколы (в руководстве по расчёту зданий и сооружений на действие ветра, выпущеном ЦНИИСК им. Кучеренко, указано, что при таких Re, Cx становится трнаскритическим).
Потому и заканчивается на Re = 32 * 10^5, что после этого значения наступает кризис сопротивления - это видно из кривой.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Сопротивление цилиндра по Рейнольдсу.png
Просмотров: 654
Размер:	59.8 Кб
ID:	10385  
zai вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2008, 09:35
#16
Operkot

ПГСник
 
Регистрация: 17.02.2004
Белокаменная
Сообщений: 290


Срочно нужно Сергея Д сюда! Или Минька в личку напишите ему. Он на этом деле с Сity в Москве собаку съел.
__________________
Правда есть, но кто ж ее скажет...
Operkot вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 25.09.2008, 09:38
#17
Минька

Кандидат непонятных наук
 
Регистрация: 19.05.2008
поезд Краснодар - Магнитогорск
Сообщений: 290
<phrase 1=


а..
теперь понял, что вы имели в виду, спасибо. Очень познавательный график. Помедитировал.
Минька вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2008, 13:16
#18
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 5,430


Цитата:
Сообщение от таи Посмотреть сообщение
Суть в том, в старом СНиПе II-6-74 коэффициент определялся по п.14 табл. 8 и при Re больше 35х10(в пятой степени) аэродинамический коэффициент становился постоянным, что вообщем то прослеживается на графике 14 схемы действующего СНиПа.
Полностью с Вами согласен. Вот и в Справочнике проектировщика "Динамический расчет зданий и сооружений" (Москва 1984 г) на странице 179 на графике четко показано, что при Re >= 35*10^5 Cx остается постоянным (Сх=0.7, 0.8 и 1,0 соответственно для нижней, средней и верхней прямой). Как постоянен он и при Re =< 1.5*10^5 (Сх=1.2). Так что экстрополяция не при делах . Там же можно почитать и немного теории этого дела. Миньке, если еще этого не сделал, не вредно будет ознакомиться и с "Руководством по расчету зданий и сооружений на действие ветра".
IBZ вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 28.09.2008, 10:50
#19
Минька

Кандидат непонятных наук
 
Регистрация: 19.05.2008
поезд Краснодар - Магнитогорск
Сообщений: 290
<phrase 1=


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Миньке, если еще этого не сделал, не вредно будет ознакомиться и с "Руководством по расчету зданий и сооружений на действие ветра".
Это дело я внимательно читаю, но там про то, что аэродинамический коэффииент стабилизируется после Re=32*10^5, не сказано.

попробую найти ваш справочник по динамическому воздействию. полезная должна быть вещь
Минька вне форума  
 
Непрочитано 28.09.2008, 11:14
#20
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 5,430


Цитата:
Сообщение от Минька Посмотреть сообщение
Это дело я внимательно читаю, но там про то, что аэродинамический коэффииент стабилизируется после Re=32*10^5, не сказано
Если память не изменяет, то в Руководстве на графике справа стоит стрелочка, а около нее значение 0,7. Сие и есть стабилизация
IBZ вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > число Рейнольдса для ветровой нагрузки на дымовые трубы

Система Техэксперт дает уверенность в правильности и эффективности принимаемых инженерных решений!
Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Сейсмозащита и сейсмоизоляция существующих, построенных зд. IANationalInformAgentstvo Прочее. Архитектура и строительство 216 20.01.2015 16:51
Две дымовые трубы на одном фундаменте EUDGEN Основания и фундаменты 25 02.06.2010 18:08
Предложения по расчетным моделям сооружений aldt Расчетные программы 8 06.07.2009 17:53
Мониторы LCD CRT Разное 94 17.06.2008 10:51
Определение снеговой нагрузки для пристройки. NIVa Прочее. Архитектура и строительство 5 03.10.2005 22:32