Отношение абсолютной шероховатости к радиусу трубопровода — называется относительной шероховатостью, а обратная величина - относительной гладкостью – А.
Во многих случаях удобно пользоваться понятием эквивалентной шероховатости, при которой потери удельной энергии равны истинным потерям в трубопроводе с натуральной шероховатостью для одинаковых условий течения.
Такое определение шероховатости позволяет упростить выполнение расчетов по данным испытаний.
В тех случаях, когда вязк. > А, т. е. когда все неровности покрыты пристенным слоем жидкости, труба может считаться гидравлически гладкой; когда вязк. < А — труба считается гидравлически шероховатой, так как вершины выступов частично оголяются и оказывают сопротивление потоку. Чем выше степень турбулентности потока, т. е. чем больше, тем тоньше пристенный слой (вязк.). Очевидно тем больше оснований предполагать, что труба окажется шероховатой.
Таким образом, одна и та же труба с одной и той же абсолютной шероховатостью Д может оказаться гидравлически гладкой при небольшой степени турбулентности и шероховатой при высокой степени турбулентности. Величину абсолютной шероховатости А принимают в расчетах по справочным данным, которые приводятся в специальной литературе. Приводим значения абсолютной шероховатости для различных труб.
Поэтому достоверность расчета потерь энергии при турбулентном движении во многом зависит от правильного определения коэффициента сопротивления трения по длине.
Исследованию сопротивления труб посвящено много работ в нашей стране и за рубежом. Однако, до сих пор, из-за сложности турбулентного течения нет общего теоретического метода определения для труб с различной шероховатостью при разной степени турбулентности потока. Поэтому существует много эмпирических формул для определения. Каждая из этих формул действительна только для тех условий, при которых она была получена. Это, практически, очень усложняет выбор оптимального значения для каждого конкретного случая.
