Истечение в трубы постоянного сечения

Оценим влияние подвода тепла на расход газа в трубе. Пусть истечение газа происходит через трубу постоянного сечения (рис. 5.8), [c.194]

Определить изменение скорости в начальной стадии истечения идеальной жидкости из трубы постоянного сечения, присоединенной к резервуару, а также время Т , по прошествии которого движение становится стационарным [33, 219], ]2, 163] [c.104]

Может возникнуть вопрос почему для увеличения кинетической энергии потока применяются специальные аппараты — сопла Почему нельзя использовать для этого истечение газа, например, просто из отверстия в стенке резервуара высокого давления или из присоединенной к этому отверстию трубы постоянного сечения, рассчитывая сечения отверстия или трубы по уравнению (8-33) Ведь, как мы уже отмечали, в термодинамических соотношениях, описывающих процесс истечения, фигурирует только одна геометрическая характеристика канала — величина выходного сечения канала (для случая Wi Щ Шз). [c.285]

Если длина трубы, через которую происходит истечение газа, меньше предельной длины, то давление газа -в выходном сечении трубы всегда равно давлению среды, в которую происходит истечение газа, и всякое изменение внешнего давления приводит к перераспределению давлений и скоростей течения внутри трубы. В трубе предельной длины давление газа в выходном сечении может быть больше давления окружающей среды. Уменьшение внешнего давления в этом случае никак не сказывается на процессе течения газа в трубе и не вызывает увеличения скорости газа на выходе из трубы. В этом отношении между течением газа по трубе постоянного сечения с сопротивлением и рассмотренным ранее истечением газа через суживающиеся сопла имеется полная аналогия. [c.218]

Оценим влияние подвода тепла на расход газа в трубе. Пусть истечение газа происходит через трубу постоянного сечения (фиг. 67), Фиг. 67. К учёту влияния по-в котором температура газа увели- догрева на расход газа в трубе, чивается от значения до Гг- Ограничиваясь случаем малых скоростей (Хр < 1), при котором абсолютная величина давления меняется незначительно, получим [c.143]

В качестве примера построим такой график для случая истечения жидкости из сосуда с постоянным уровнем по горизонтальной трубе переменного сечения. Посмотрим, какой вид имел бы этот график в случае идеальной жидкости. В этом случае полный напор по всей длине трубы сохраняет постоянное значение и напорная линия изображается в виде горизонтальной прямой аа (рис. 3.13). [c.80]

Истечение жидкости при переменном напоре под переменный уровень. Рассмотрим два резервуара А ч Б с постоянными по высоте поперечными сечениями Qi и Q2 (рис. XVU 1.2). Жидкость из резервуара А по соединительной трубе площадью поперечного сечения со перетекает в резервуар Б. В связи с этим напор, равный в начальный момент Я, постепенно уменьшается и стремится к -нулю. Как и в предыдущем случае, здесь. можно допустить, что в течение времени dt истечение происходит при постоянной разности уровней (напоре) h. [c.379]

Истечение жидкости при переменном напоре под переменный уровень. Рассмотрим два резервуара А Б с постоянными по высоте поперечными сечениями fii и Q2 (рис. XIX.9), Жидкость из резервуара А по соединительной трубе площадью поперечного сечения ю перетекает в резервуар Б. В связи с этим напор, равный в начальный момент Я, постепенно уменьшается и стремится к нулю. Как и в предыдущем случае, здесь можно допустить, что в течение времени dt истечение происходит при постоянной разности уровней (напоре) h. Если расход при напоре h обозначить через Q, то за время dt из резервуара А через трубу в резервуар Б перетечет следующее количество жидкости [c.393]

Истечение при постоянном напоре из резервуаров, соединенных системой труб (рис. 10.18), характеризуется отсутствием сжатия в выходном сечении трубы, т. е. на выходе 6 = 1. Следовательно, коэффициент расхода д, численно равен коэффициенту скорости ф. [c.227]

Истечение при переменном напоре может происходить через незатопленные или затопленные отверстия, насадки различных форм, трубы. В процессе истечения убыль жидкости в резервуаре-питателе может частично восполняться притоком от внешнего источника, а может и не восполняться. Площади поперечных сечений резервуаров могут быть постоянными или переменными по высоте, так как имеются многообразные схемы истечения. [c.229]

Истечение жидкости из малых отверстий в тонкой стенке и протекание ее через насадки характеризуются постоянными (для каждого конкретного типа отверстия или насадка) значениями коэффициентов скорости ф и расхода ц. При наличии каких-либо дополнительных местных сопротивлений (повороты, колена, задвижки и т. п.) коэффициенты скорости и расхода в каждом отдельном случае будут определяться суммой сопротивлений, встречающихся по пути потока (до выходного сечения) в рассматриваемой системе. Если сумма местных потерь не очень мала по сравнению-с путевыми потерями (с потерями на трение по длине потока), то трубу называют короткой. [c.156]

Как видно из графика, при =0 , т. е. когда начальная скорость потока равна средней скорости истечения струй из отверстий, нельзя обеспечить достаточно равномерное распределение воды По длине дырчатой трубы. Очевидно, что при >Ус распределение воды дырчатой трубой будет еще более неравномерным. В этом случае кривая m=f Vщ ) ляжет ещ,е круче и выше той кривой, которая построена на графике (рис. 46). Для того чтобы распределение воды дырчатой трубой с постоянным шагом отверстий было равномерным т О), необходимо значительно увеличить скорость истечения струй из отверстий (Ус) во ) путем соответствующего уменьшения их площади по сравнению с площадью проходного сечения трубы. [c.97]

При истечении газа из отверстия за острыми кромками этого отверстия и перед ними образуются многочисленные завихрения газового потока, что вызывает значительную потерю энергии потока (рис. 8-9, а). Несколько менырие, но все же значительные потери энергии потока имеют место в случае истечения не непосредственно из отверстия, а из трубы постоянного сечения, соединенной с этим отверстием (рис. 8-9, б). Поэтому вместо истечения из отверстия применяют истечение из сопла канала, сечение которого плавно меняется с длиной (рис. 8-9, в). Для уменьшения гидравлического сопротивления внутренняя поверхность сопла тщательно обрабатывается. [c.285]

В некоторых работах, посвященных определению критического расхода, используется представление о равновесном процессе рас-щирения влажного пара в суживающихся соплах. Часто вводят предложения о изоэнтропийности течения и раздельном движении фаз (жидкая фаза движется по стенке сопла, паровая — в центральной части). Такая схема, как показывают опыты, не реализуется. Возможная область применения теории квазиравновесной конденсации и квазиравновесного движения ограничена слабо градиентными потоками в длинных трубах и свободных струях. Подтверждение этой мысли можно найти на рис. 8-6, где представлены значения относительных коэффициентов истечения Вкр(5кр = = 5кр/5кр.п кр.п — коэффициент истечения гомогенной среды, в данном случае перегретого пара) дл сопл и длинных труб. Сравнение опытных и расчетных значений Вкр отчетливо подтверждает, что предложенная в работах [Л. 247, 248] схема равновесного движения пароводяного потока в соплах не имеет места (кривые 1 и 2). Расхождение между опытом и расчетом достигает весьма больших значений (Вкр-расч/Вкр-оп= 1,12- 1,20). Вместе с тем для длинных труб постоянного сечения //а >10) отмечается удовлетворительная сходимость расчета с экспериментом (кривые 3 vi 4 на рис. 8-6). Такое совпадение для длинных труб свидетельствует [c.217]

Относительно короткие каналы особой формы, используемые для истечения пара, называются соплами. Сопла могут быть суживающимися и расширяющимися. Несмотря на то что в термодинамических соотношениях, описывающих процесс истечения, фигурирует только одна геометрическая характеристика канала — площадь выходного сечения канала, применяются различные конструкции аппаратов истечения пара. Объясняется это стремлением свести к минимуму необратимые потери трения в процессе движения пара и преобразования его потенциальной энергии давления в кинетическую энергию движения. Дело в том, что при истечении пара из отверстия за острыми кромками отверстия и перед ними образуются хмногочисленные завихрения потока пара, что вызывает значительные потери его энергии. Несколько меньшие потери, но они также относительно велики, возникают при истечении не непосредственно из отверстия, а из трубы постоянного сечения, соединенной с этим отверстием. Поэтому применяют истечение из сопла-канала, сечение которого плавно изменяется на протяжении его длины. Для уменьш ения трения внутри канала его поверхность тщательно обрабатывается. Суживающееся сопло можно рассматривать как трубу, входной участок которой вьшолхчен сглаженным, без острых кромок, а участок постоянного сечения сведен к минимуму. Суживающие сопла с прямыми кромками теоретически обеспечивают скорость звука пара на вы- ходе из сопла при критическом отношении давлений. Р1/Р2. Суживающиеся сопла с косыми кромками могут создавать скорость пара на выходе в пределе даже несколько выше звуковой за счет добавочного расширения пара на выходе из сонла. [c.91]

Ранее [17] установлено, что при критическом истечении однофазной жидкости влияние сжимаемости ок ывается определяющим при протекании процесса в области, автомодельной по числу Рейнольдса (Re), при этом влияние диссипативных сил в околозвуковой области течения становится исчезающе малым вследствие вырождения турбулентности. Однако практическое использование этого эффекта в трубах при движении в них однофазных сред проблематично, прежде всего, из-за большой скорости звука в таких средах. Кроме того, влияние этого эффекта при движении однофазной среды реализуется лишь на очень коротком участке трубы, примыкающем к выходному сечению трубы, так как скорость звука в адиабатном канале постоянного сечения при движении в нем однофазной среды достигается лишь один раз на выходе из канала. Иначе обстоит дело со скоростью звука в двухфазном потоке как показано в [55], при одних и тех же параметрах торможения в зависимости от структуры двухфазного потока и степени термического и механического равновесия фаз в нем скорость звука может меняться в очень широких пределах. Кроме того, в настоящее время теоретически обоснован и экспериментально подтвержден тот факт, что скорость звука в двухфазном потоке при определенном соотношении фаз может оказаться на два порядка ниже, чем в жидкой фазе. Таким образом, трансзвуковой режим течения может быть достигнут на конечном участке длины трубопровода при умеренных значениях скорости звука (несколько десятков и даже несколько метров в секунду). В этом случае коэффициент сопротивления является функцией не только вязкости потока, но и его сжимаемости, определяемой числом Маха. Более того, при движении с околозвуковой скоростью влияние wi nnaTHBHbLX сил становится исчезающее малым вследствие вырождения турбулентности. Уменьшение потерь на трение при больших массовых расходах отмечалось в опытах при движении двухфазной смеси в замкнутых контурах циркуляции [32]. Таким образом, при критическом истечении влияние сжимаемости [c.119]

На рис. 17-21 представлены результаты расчета теплоотдачи для случая, когда жидкость вначале была неподвижной (й 1 = 0) и имела всюду ту же температуру, что и стенка ( = сг= о), а затем градиент давления и одновременно температура стенки скачкообразно изменились и далее оставались неизменными. Как видно из рис. 17-21, для каждого значения X теплоотдача проходит через минимум, а затем увеличивается до некоторого постоянного значения, соответствующего стационарному состоянию. Точки минимума соответствуют промежуткам времени, по истечении которых жидкость, находившаяся ранее в успокоительном участке, достигает данного сечения трубы. Для малых значений Ро (меньших значений Ро, соответствующих точкам минимума) температура вдоль оси трубы не изменяется и конвективный член в уравнении энергии выпадает. Поэтому кривая в левой части рис. 17-21, соответствующая уменьшению теплоотдачи, по существу отражает процесс нестационарной теплопроводностиПри значениях Ро, больших значений Ро в точках минимума, производная дТ/дХ уже не равна нулю, конвективный член в уравнении энергии имеет конечное значение и под действием возрастающей скорости теплоотдача увеличи-ваетця до тех пор, пока скорость не примет постоянное значение гдз. [c.387]

В напорных трубах или при истечении жидкости из отверстий поток ограничен стенками трубы, резервуара, размерами отверстий. При этом живое сечение не зависит от времени и является только функцией расстояний со. = /2( ) или же вообще постоянно (истечение из отверстий). Если считать жидкость несжимаемойто расход Р не будет зависеть от расстояния 5, г. е. Q — /] (/). Скорость же у и в этом случае зависит от г и 5, т. е. у = fз t, з). [c.377]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...