Турбулентный режим течения в трубах

В обш ем случае при R > R p возникает турбулентный режим течения в пограничном слое, причем так же, как и при ламинарном режиме, течение в трубе можно подразделить на входной [c.350]

Наиболее часто при расчете трубопроводов принимается турбулентный режим течения в зоне гладких труб (зона Блазиуса). [c.95]

Турбулентный режим течения в пограничном слое, на передней половине труб пучка, появляется при Яе > Яе 10 . Средние коэффициенты теплоотдачи в пучках могут быть определены на основе критериальной зависимости, справедливой при 10 < Яе. < 10 , [c.108]

В пограничном слое, как и при течении в трубе, режимы течения жидкости могут быть как ламинарными, так и турбулентными. Режим течения в пограничном слое определяет и характер силы взаимодействия тела с потоком. Так же, как и при движении жидкости в трубах, имеются характерные числа Рейнольдса, при которых в пограничном слое ламинарное течение переходит в турбулентное. Само явление перехода имеет много общего с явлением перехода ламинарного движения в турбулентное в трубах. При турбулентном пограничном слое на об- [c.298]

Движение среды в трубах будет всегда ламинарным, если число Не не превышает 2200 (Не<2200), и турбулентным — если Не>2200. Однако не всегда при критическом значении числа Ке=2200 ламинарный поток переходит в турбулентный. Бывают случаи, когда этот переход осуществляется при Не>2200. Однако при Ке> 10 течение, как правило, бывает турбулентным. Режим течения в интервале Ке= =2200- 10 называется переходным. [c.288]

Для каждой установки существует некоторый диапазон критических значений чисел Ке р, при которых происходит переход от одного режима течения к другому. Значение критического числа Ре, ниже которого режим течения обязательно ламинарный, для трубы круглого сечения составляет примерно 2300. Число Ре р, при котором ламинарный режим течения переходит в турбулентный, существенно зависит от условий входа потока в трубу, состояния поверхности стенок и др. При очень плавном входе и гладких стенках переход от ламинарного режима к турбулентному наступает при числах Ре, р > 2300. На практике чаще встречается турбулентный режим течения. [c.19]

Участок стабилизованного теплообмена. Турбулентный режим. Теплоотдача при течении в трубах круглого сечения достаточно хорошо изучена экспериментально, так как этот процесс является наиболее характерным для многих теплообменных устройств. Исследования показали, что число Nu для вынужденной конвекции в трубах зависит от чисел Рейнольдса и Прандтля, от качества внутренней поверхности стенок (шероховатость), от изменения свойств переноса (X, ja, с) под влиянием температуры, от изменения плотности жидкости под влиянием температуры или давления. [c.188]

Обобщенной характеристикой, определяющей режим течения любой жидкости в трубах (каналах), является критерий Рейнольдса Ре — wd.lv. При Ре 2300 режим течения ламинарный, при Ре > 10 устанавливается устойчивый турбулентный режим. Режим течения в области 2.300 < Ре < 10 называется переходным. В этом случае в потоке жидкости могут сосуществовать как ламинарная, так и турбулентная области. [c.208]

Если известна величина (/lД )иp, то всегда можно сказать, будет ли в данных условиях возникать турбулентный характер течения в пленке. Например, при конденсации водяного пара при атмосферном давлении на поверхности вертикальной трубы высотой Л = 2 м при температурном напоре Д =10°С величина (йд7)кр = 20 м-°С это меньше, чем (ЛД )кр=44,6 м-°С. Следовательно, турбулентное течение в пленке возникать не должно. Однако при Д =30°С на нижнем участке той же трубы должен возникать турбулентный режим течения, так как теперь hAt=60 м-°С, что больше критического значения (ЛД/)н . [c.138]

Рис. 3-12, Гидродинамическая стабилизация течения жидкости в трубе. а — ламинарный режим течения б — турбулентный режим течения.

Развитый турбулентный режим течения жидкости в шероховатых трубах с квадратичной по скорости зависимостью сопротивления характеризуется величиной [c.31]

Турбулентный режим течения жидкости в стальных трубопроводах круглого и кольцевого сечений гидропоршневых насосных установок происходит при небольших значениях числа Рейнольдса. Поэтому принято Я определять по формулам для гидравлически гладких труб. Обычно для этой цели применяется формула Блазиуса [c.123]

Турбулентный режим течения жидкости (газа) в трубах наблюдается при значениях тй [c.94]

Переходный режим. Между верхней границей области ламинарного режима течения в трубах и нижней границей турбулентного существует область переходного режима. Если число Рейнольдса для потока в трубе равно Не 2-10 , то установится ламинарный режим, если же Ке ЫО, то — турбулентный. Однако даже при малых числах Рейнольдса режим течения может стать турбулентным на большом расстоянии от входа в трубу, например, при х й 500 это происходит уже при Ке 2,6-10 . [c.209]

Турбулентный режим течения осуществляется не только за счёт больших перепадов давлений, но и за счёт больших размеров поперечных сечений труб или каналов. Закономерность для силы внутреннего трения при турбулентном режиме резко отличается от соответственной закономерности при ламинарном режиме. По вопросу о сопротивлении трения в работе Н. П. Петрова сказано Сен-Венан и Дарси заметили даже, что сопротивление трения (происходящего от увеличения путей, проходимых точками приложения [c.433]

Опытом было установлено, что при числе Re 2300 режим движения в трубах ламинарный. Устойчивый турбулентный режим течения наступает при Re>10 ООО, в промежутке 2300переходный режим. Величина Re, при которой нарушается ламинарный режим, называется критическим числом Рейнольдса. [c.42]

На практике чаще наблюдается турбулентный режим течения жидкости, например, при движении воды в трубах из-за ее сравнительно малой вязкости и большой скорости течения. При движении вязких жидкостей (нефти, масла и др.), а также при движении жидкостей с малой вязкостью, но с небольшой скоростью, наблюдается ламинарный режим течения. [c.30]

Таким образом, мы получили формулы для расчёта течения в трубе как при ламинарном, так и при турбулентном режи мах. Ниже мы приводим полное решение для этих обоих режимов в основном участке трубы (когда пограничный слой заполняет всё сечение трубы). Для начального участка мы ограничимся лишь некоторыми качественными соображениями ввиду того, что относительная длина начального участка в ряде важных задач невелика, а решение для начального участка получается очень сложным ). [c.217]

Теплоотдача при турбулентном режиме. Развитый турбулентный режим течения жидкости в трубе существует, если [c.282]

С ростом Ке квадратичный член в формуле (5-1-31) оказывает все более существенное влияние он наблюдается в средах, состоящих из крупных частиц. По аналогии с течением в трубах с ростом Ке наступает режим турбулентной автомодельности, причем роль шероховатости стенок играет извилистость. Иногда турбулентной фильтрацией называют такое течение, для которого существенна квадратичная поправка. Однако это не так, потому что инерционная составляющая сопротивления при неравномерном движении становится существенной задолго до того, как поток переходит в турбулентный. [c.344]

Рейнольдса Лс., определяемое в зависимости от наименьшей толщины Аг (изменяющейся со скоростью V, так как нагрузка подпшпника поддерживалась все время постоянной), замечается качественное изменение явления, когда режим движения переходит из ламинарного в турбулентный. Сравнивая эту диаграмму с фигурой 6.8, видно, что в случае упорных подшипников, в турбулентном режиме, С, стремится быть постоянным по отношению к числу Рейнольдса. Таким образом, изменение коэффициента (7/ совершенно аналогично случаю течения в трубах, стенки которых имеют заметную шероховатость. [c.244]

Закон Дарси соблюдается практически в весьма широкой области изменения скоростей фильтрации. Однако при очень большом повышении скоростей фильтрации появляются заметные отклонения от закона Дарси. В отличие от движения воды в трубах эти отклонения развиваются постепенно и не связаны с переходом от ламинарного к турбулентному режиму, хотя они и отражают повышение роли инерционных сил в сравнении с силами вязкого трения. Собственно турбулентный режим течения при фильтрации может возникать практически только в каменной наброске. А уже в крупнозернистом песке для достижения турбулентного режима движения необходимо увеличить градиенты напора в потоке до нескольких сотен или даже тысяч. [c.445]

Отношение высоты гребешков шероховатости Ке поверхности стенки к толщине пограничного слоя Кв/б является аналогом характеристики шероховатости труб Ке// (см. п. 8.3). Для трубы относительная шероховатость вдоль течения остается постоянной, в то время как для стенки она уменьшается вместе с увеличением 6 = б (л ). Поэтому, при малых х, где Кв/б велико, имеет место режим полного проявления шероховатости, за ним следует переходный участок, а за ним — участок без проявления шероховатости. Границы между участками определяются значениями безразмерной шероховатости так же, как при течении в трубах (см. п. 8.3). При этих рассуждениях для простоты принимаем, что турбулентный пограничный слой начинается с переднего края пластины. [c.289]

Перейдем к рассмотрению теплоотдачи при турбулентном движении жидкости в трубе. Развитый турбулентный режим течения в трубе осуществляется при Re lOOOO. В диапазоне 2300Re1 O в трубе наблюдается переходный режим течения — неустойчивый режим, характеризующийся сменой ламинарного и турбулентного потока. Такое состояние характеризуется так называемым коэффициентом перемежаемости, O io l, представляющим собой относительное время существования турбулентного потока величина 1—со приходится на долю ламинарного потока. Надежные рекомендации по расчету теплоотдачи при переходном режиме пока не разработаны. Поэтому возможны лишь оценки по минимальному и максимальному коэффициентам теплоотдачи для ламинарного и турбулентного режимов соответственно с учетом коэффициента перемежаемости. [c.386]

В зависимости от режима течения различают ламинарный и турбулентный пограничные слои. По мере развития пограничного слоя толщина его возрастает. Пока она мала, течение в пограничном слое будет ламинарным, лаже если внешний поток турбулентный. Режим течения в пограничном слое так же, как для потока в трубах и каналах, может характеризоваться величиной числа Рейнольдса, составленного по толщине б пограничного слоя, скорости щ внешнего потока и кинематическому коэффициенту вязкости v. С увеличением толщины б число Рейнольдса в некоторой точке может достигнуть критического значения. За этим сечением формируется турбулентный пограничный слой. Таким образом, в общем случае при безотрывном обтекании некоторой твердой поверхности потоко.м имеет место сочетание ламинарного и турбулентного пограничных слоев. [c.74]

Проблема устойчивости течения жидкости хорошо известна в классической гидромеханике. В обш ем виде эту проблему можно сформулировать следующим образом. Пусть дана хорошо постаь-ленпая краевая задача. Может существовать (и даже быть получено в явном виде) точное решение уравнений движения, удовлетворяющее всем граничным условиям, которое является стационарным в эйлеровом смысле d dt = 0). Все же такое решение может быть неустойчивым в том смысле, что если в некоторый момент времени наложить на это решение малые возмущения, то эти возмущения самопроизвольно будут стремиться возрастать с течением времени, а не затухать. Это означает, что существует другое (возможно, нестационарное) решение уравнений движения и что практически наблюдаемый режим течения будет нестационарным, поскольку, конечно, в реальном случае невозможно избежать каких-либо возмущений. Типичным примером этого является турбулентное течение в трубе постоянного сечения, где имеется также стационарный, но неустойчивый режим течения, называемый ламинарным. [c.297]

Теплоотдача при вынужденном течении жидкости в трубах, помимо других факторов, в значительной мере определяется режимом движения. При Ре<Рекр1 = 2000 режим движения в трубах ламинарный, при Не Рекр2 = 10 — турбулентный, при 2000< Ке< 10 — переходный. Движение и теплоотдача в трубах протекают сложнее по сравнению с движением и теплоотдачей при внешнем омывании тел. [c.298]

В конденсаторах с воздушным охлаждением, а также в аппаратах высокого давления конденсация пара обычно проиавбдится внутри вертикальных труб. Причем для практики наибольший интерес представляет область пара(метров, характеризующаяся сравнительно низкими тепловыми нагрузками, при которых режим течения конденсата сохраняется ламинарным и лишь в отдельных случаях на сравнительно небольших по длине участках переходит в турбулентный. Режим течения пара в основном турбулентный. К сожалению, процесс конденсации в данной области теоретически и экспериментально изучен недостаточно. Практически отсутствуют достаточно строгие методы расчета местных значений коэффициентов теплообмена и гидравлического сопротивления при конденсации в вертикальной трубе, что не позволяет разработать методику детального расчета конденсаторов с воздушным охлаждением. Последние отличаются резким изменением тепловой нагрузки по рядам труб и их длине. Так как трубы объединены верхними и нижними коллекторами, различие в тепловых нагрузках приводит к различным скоростям и гидравлическим сопротивлениям труб, перетоку пара по нижнему коллектору с возникновением подъемного движения в нижней части первых (по ходу охлаждающего воздуха) рядов труб и другим отклонениям, которые чрезвычайно усложняют расчет процесса конденсации в аппарате. [c.144]

Так, например, для зоны расслоенного течения с гладкой или волнисто11 поверхностью раздела фаз, наблюдающейся при течении газо-жидкостных смесей в горизонтальных и наклонных трубах, а также для кольцевого течения в вертикальных трубах можно написать эмпирическую систему уравнений, достаточно точно описывающую турбулентный режим течения обеих фаз с учетом взаимодействия их на границе раздела. [c.118]

Нагреваемой средой в элементах котла являются вода, пароводяная смесь, пар и воздух, используемый для горения топлива. В процессе эксплуатации котла изменяются его нагрузка и характеристики потоков указанных сред. При установившемся режиме в пределах допускаемых нагрузок котла имеет место турбулентный режим течения воды, пароводяной смеси и пара, характеризуемый значением числа Рейнольдса Ке>5-10 Скорость однофазного потока воды в экономайзере при неизменной площади проходного живого сечения труб определяется массовым ее расходом, т. е. нагрузкой котла. При движении пароводяной смеси в испарительных поверхностях нагрева и давления ниже критического скорость ее зависит от паросодер-жания в двухфазной среде и давления, а следовательно, от тепловой нагрузки и организации гидродинамики потока. С увеличением паросодержания при неизменном проходном сечении испарительной поверхности скорость потока [c.215]

Классическим направлением магнитной гидродинамики в 1950-70-х гг. было исследование подавления турбулентности продольным магнитным полем. Теоретическое моделирование этого эффекта до сих пор до конца не изучено. Поэтому наиболее сложные - переходные (от ламинарного к турбулентному) режимы течения в первых теоретических и численных исследованиях, как правило, не рассмат-эивались. В работе Е. К. Холщевниковой ([26] и Глава 12.5), с привлечением уравнения для турбулентной вязкости, впервые осуществлено численное моделирование развитого течения в трубах в осевом магнитном поле во всем диапазоне чисел Рейнольдса (от ламинарного до турбулентного режимов). Была предложена нелинейная математическая модель развития возмущений в круглых трубах, которая, в зависимости от начальной интенсивности возмущений и от числа Рейнольдса, переводит течение либо в ламинарный, либо в турбулентный режим. Развитые в ЛАБОРАТОРИИ теоретические и численные методы анализа МГД пограничных слоев широко использовались в ИВТ АП СССР и в филиале Института атомной энергии [27. [c.519]

Напомним теперь, что имеющиеся эксперименты (начиная с проводившихся еще О. Рейнольдсом (1883)] с несомненностью показывают, что течение Пуазейля в трубе остается ламинарным, каковы бы ни были начальные возмущения на входе в трубу, лишь при Re = DI/ p/v < Несгт1п 2000 (где О — диаметр трубы, /ср — средняя скорость). При больших же значениях Не течение может стать турбулентным — очевидно, из-за неустойчивости по отношению к конечным возмущениям не слишком малой амплитуды Л, так как, уменьшая Л, можно затянуть ламинарный режим до очень больших значений Не (см. выше с. 67). Эти экспериментальные данные стимулировали интерес исследователей к нелинейной теории гидродинамической устойчивости течения в трубе и привели к появлению целого ряда работ (в частности, Дэви и Нгуена (1971), Ито (19776), Дэви (1978), Смита и Бодония [c.122]

Дифференциальное уравнение Фурье — Остроградского для турбулентного течения жидкости в трубе. Турбулентный режим течения жидкости отличается от ламинарного наличием незатухаюш.их пульсаций скорости и и температуры которые носят неупорядоченный, хаотический характер (рис. 7.3). Если пульсации не затухают с течением времени, а средняя скорость сохраняет постоянное значение, то турбулентный поток называют стационарным в среднем. [c.277]

Как видим, значение критического числа Рейнольдса для пограничного слоя на плоской пластине и для трубы имеют один и тот же порядок. Разница заключается в том, что вдоль достаточно длинной пластины режим течения в пограничном слое изменяется. На малых расстояниях от передней кромки пластины толщина пограничного слоя мала (бСбкр) и в пограничном слое сохраняется устойчивое ламинарное течение с молекулярным механизмом переноса. При увеличении толщины ламинарного пограничного слоя до критической величины бкр при расстоянии лгкр устойчивость ламинарного течения в пограничном слое нарушается и появляется участок переходного течения, где хаотически во времени сменяются ламинарный и турбулентный режимы течения. За переходным уча- [c.275]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...