Сопротивление канатов и ниток

Качественно сопротивление прямолинейных канатов и ниток под­чинено тем же закономерностям, что и сопротивление гладких ци­линдров.

Количественные различия характеристик ниток и гладких ци­линдров объясняются состоянием поверхности ниток, их круткой п ворсистостью, способствующими возмущению пограничного слоя. Сравнительные опыты Ю.А.Данилова с реальными нитками и мо­делями ниток, скрученными из гладкой медной проволоки, показали, что наибольшее влияние на величину с_Х оказывает крутка ниток. Коэффициент укрута определяется по формуле

, где l_П – длина исходных прядей в нити, l_Н длина готовой нитки

Сопротивление сетей. Для ра­счета сил R сопротивления сетного полотна используется формула

(1.47)

где F н — площадь ниток сети, м^г.

Для сети, расположенной пер­пендикулярно вектору скорости потока, коэффициент с_х определя­ется по формуле

(1.48)

. где F₀ —относительная площадь ( сплошность) сети .(1.49)

Для ориентировочных расчетов в тех же целях могут использо­ваться формулы:

(1.50)

(1.51)

где F_r — габаритная площадь сети, м²; и_х, и_у — горизонтальный и вертикальный посадочные коэффициенты.

Формула (1.50) справедлива для диапазона малых чисел Re (до 2·10²) и больших значений относительной площади (F_o=0,3÷0,5).

Формула (1.51) соответствует постоянному значению C_X = 2,2, что имеет место при относительной площади сети F_о=0,1÷0,4 в диапазоне числа Re более 10².

Значение коэффициента сопротивления плоской сети с_х, расположенной параллельно вектору скорости потока, определяется по формуле

С_X=0,1Re ^0.14 (1.52)

Для ориентировочного расчета сопротивления такой сети могут быть использованы также формулы:

Ro=18F_Гv² (1.53)

Ro=18l^-0.2F_Г v^1.75 (1.54)

где ℓ — длина сети, м.

Последнее выражение дает более точные результаты по сравнению с (1.54) при большой длине сети (50 м и более).

Для сети, расположенной под некоторым углом а к потоку воды, коэффициент сопротивления определяется выражением

C_х=0,04 а -0,09. (1.55)

Формула (1.55) справедлива для следующих условий: Re= 10³÷10⁴; Fо = 0,04-0,3; а = 6÷14°.

Ориентировочное значение силы сопротивления сети, расположенной под углом и к направлению потока, может быть найдена с использованием формулы

(1.56)

При набегании потока под углом а к плоскости сети помимо силы лобового сопротивления R_ax возникает распорная (подъемная) сила сети R_ay. Ориентировочные ее значения могут быть найдены по формуле

(1.57)

где и_у — посадочный коэффициент по кромке сети, расположенный перпендикулярно потоку.

Сопротивление однородной провисающей сети, расположенной перпендикулярно к вектору скорости набегающего потока, определяется формулой

R_ПC= R₉₀Q, (1.58 )

где R₉₀— сопротивление плоской сети.

Q =l,6-2,96(L/S)+2,36(L/S)², (1.59)

где L — хорда; S — высота сети.