Шероховатость критическая

Шероховатость критической высоты изменяет величину сопротивления из-за перемещения точки перехода вверх против течения. [c.290]

В литературе часто встречается несколько иная точка зрения, основанная на концепции утолщения пограничного слоя в жидкостях с пониженным сопротивлением. В этом подходе внимание сосредоточивается на структуре пристенной турбулентности, а не на скорости диссипации во всем ноле течения. Для обоснования такого подхода очевидна важность экспериментов по снижению лобового сопротивления в шероховатых трубах, однако опубликованные до сих пор результаты до некоторой степени противоречивы. Корреляции, основанные на этом подходе, часто появляются в литературе и представляются обычно в терминах критического касательного напряжения на стенке Ткр, ниже которого снижение сопротивления не наблюдается. Если для коэффициента трения при отсутствии эффекта снижения сопротивления использовать [c.284]

Несущая способность подшипника резко возрастает с уменьшением критической толщины масляного слоя уменьшение шероховатости обработанных поверхностей вала и подшипника, повышение поверхностной твердости вала с целью уменьшения износа, увеличение жесткости системы вал-подшипник, применение самоустанавливающихся подшипников, тщательная очистка масла от механических примесей). [c.363]

На границе двух жидкостей эти капиллярные силы обычно меньше, чем на границе жидкость — газ. Они особенно малы вблизи критической температуры смешения. Действительно, в этом случае свет не только отражается от границы по законам Френеля, но интенсивно рассеивается во все стороны (Л. И. Мандельштам, 1913 г). В благоприятных случаях молекулярная шероховатость так велика, что правильное отражение не наблюдается даже при больших углах падения, причем исчезновение правильного отражения легче наблюдать для волн меньшей длины, как и должно быть для матовых поверхностей (ср. упражнение 55). [c.584]

При графическом решении реакцию шероховатой связи удобнее изображать одной силой R, которая в критическом положении равновесия будет отклонена от нормали к поверхности, служащей связью, на угол трения <Уо. При этом в точках соприкосновения поверхностей двух трущихся тел строится угол трения <р , и если линия действия равнодействующей силы всех внешних сил лежит внутри угла трения <Ро, то рассматриваемое тело будет находиться в равновесии. [c.122]

Результаты экспериментального исследования коэффициента сопротивления в шероховатых трубах при различных значениях относительной шероховатости приведены на рис. 6.43. Эти данные свидетельствуют о том, что относительная шероховатость не влияет на критическое число Рейнольдса, характеризующее начало перехода ламинарного режима течения к турбулентному. [c.359]

В формуле (21-2) отношением Р ср/- учитывается влияние относительной шероховатости на величину критической скорости (абсолютная величина выступа шероховатости А = В(.ф). [c.201]

Быстроток с обычной шероховатостью, который мы будем называть просто быстротоком,— это канал правильной формы с постоянной или переменной шириной, уклон дна которого больше критического уклона для расчетного расхода. На таких быстротоках поток находится в бурном состоянии. [c.285]

Критическая тепловая нагрузка зависит от шероховатости и ориентации поверхности нагрева. Шероховатость повышает величину критической тепловой нагрузки для вертикальной плоскости критическая нагрузка больше, чем для горизонтальной. [c.410]

VI.15. Определить критический уклон, если известны а) расход Q = 2,66 м /с, ширина русла по дну Ь = 1 м коэффициент заложения откосов т = 2,5 коэффициент шероховатости п = 0,013 б) Q = = 0,58 м /с Ь = 1 м m = 0 = 0,011 в) Q = 0,525 м /с Ь = Q т = 1,5 п = 0,02. [c.150]

VI.16. Определить критический уклон а) трубы круглого поперечного сечения радиуса г = 0,5 м, если шероховатость ее стенок п == = 0,018, а критическая глубина при расчетном расходе = 0,6 м [c.150]

VI. 17. Определить критический уклон а) тоннеля круглого поперечного сечения радиуса г = 1 м, если коэффициент шероховатости его стенок п = 0,02, а расчетный расход Q = 17 б) трубы круглого поперечного сечения п = 0,014 г = 0,5 м Q = 0,7 м% в) лотка параболического поперечного сечения с параметром р = 0,2 м Q = = 0,84 м /с при п = 0,012. [c.150]

VI. 18. Определить критический уклон для стандартных труб и лотков а) круглого сечения радиуса г == 2 м, если расход Q = 68 м /с, а коэффициент шероховатости стенок п = 0,013 б) круглого сечения г == 1 м Q = 14 м /с п = 0,013 /г == 1,8 м в) параболического сечения р = 0,35 м Q = 2,6 м /с п, = 0,014. [c.150]

При развитом турбулентном режиме критическая скорость определяется по формуле (8.8), а коэффициент сопротивления С зависит от формы и шероховатости поверхности тела. Значения коэффициента сопротивления С для некоторых твердых тел приведены ниже [c.125]

Как известно, переход ламинарного течения в турбулентное для круглых цилиндрических труб определяется критическим значением числа Рейнольдса. При этом под Re p понимают такое значение этого числа, для которого поток данного класса с числом Рейнольдса меньше Re p, является заведомо ламинарным устойчивым, т. е. в нем затухают любые внешние малые возмущения. Таким образом, критическое число Рейнольдса определяет границу устойчивости ламинарных потоков, но не предопределяет фактического перехода к турбулентности, который может происходить при Ren > Re p. Поэтому на величину Re p не должны влиять случайные возмущения, вносимые, например, шероховатостью стенок, если только последняя не приводит к изменению общей конфигурации потока. Опыт подтверждает независимость Re p от шероховатости стенок трубы. Но изменение общей конфигурации потока (например, его сужение, расширение или изгиб оси) существенно влияет на устойчивость течения, т. е. на значение Re p, поскольку при этом изменяются общие условия устойчивости. Так, опытами многих исследователей 12 359 [c.359]

Вместе с тем можно указать наименьшую (критическую) высоту при которой переход ламинарной формы в турбулентную совершается непосредственно около элемента шероховатости. Эта высота определяется из формулы [c.92]

Рис. 1.10.5. Изменение критического числа Рейнольдса на шероховатой и гладкой пластинках

Большой практический интерес представляет исследование влияния сжимаемости на переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный при наличии шероховатой поверхности. При высоких числах Маха ламинарный слой может сохраняться при значительно большей шероховатости, чем в несжимаемых течениях (критическая высота шероховатости приблизительно в 3- 7 раз выше). [c.93]

На рис. 1.10.5 показано изменение отношения критических чисел Рейнольдса на шероховатой и гладкой пластинках (Re p/Re p.r ) Для двух чисел = о и Мб = 3,1 в зависимости от относительной шероховатости. fe/6to. Для большего числа Мб характерно значительное увеличение критического числа Рейнольдса. [c.94]

Индексы кр обозначают, что Якр и Вкр — это параметры живого сечения потока при критической глубине Акр. Анализ выражения (8.2) показывает, что критическая глубина потока не зависит от уклона дна потока и шероховатости ограждений русла. Используя выражение (8.2), можно найти критическую глубину для призматических русл. Так, для прямоугольного сечения русла шириной Вкр = Ь, принимая а=1, когда а,(р = АА р и д = 01Ь (удельный расход, т. е. расход на единицу ширины русла прямоугольного сечения), критическая глубина потока будет равна [c.94]

При движении пульпы со скоростью меньше критической (т. е. скорости витания) твердые частицы декантируют (на дне водотока образуется постоянный слой заиливания) и пропускная способность трубопровода уменьшается из-за сокращения его живого сечения, возрастания шероховатости, а также вследствие того, что перемещение твердых частиц по дну требует большей затраты энергии, чем транспортирование их во взвешенном состоянии. [c.131]

Очевидно, что с увеличением значений коэффициента Шези С (или с уменьшением значений коэффициента шероховатости п при остальных неизменных условиях) значения критического уклона уменьшаются. [c.16]

Пример 15.7. Определить критический уклон в русле трапецеидального сечения при следующих данных расход воды = 27 и с, ширина по дну А = 10 м, коэффициент откоса /п = 2, коэффициент шероховатости п = = 0,025, коэффициент Кориолиса а = 1,1. [c.21]

При некоторых условиях пограничный слой в окрестности критической точки может стать турбулентным, например, под воздействием турбулентных пульсаций в натекающем потоке или шероховатости обтекаемой поверхности. При сверхзвуковом обтекании процессы теплоотдачи в окрестности критической точки, когда там существует турбулентный или переходный пограничный слой, еще мало изучены и поэтому здесь рассматриваться не будут. [c.226]

На рис. 27.7 [81] представлены кривые изменения локального числа Нуссельта при поперечном обтекании цилиндра в зависимости от угла ф для различных чисел Рейнольдса в условиях постоянного теплового потока по поверхности. Из рисунка видно, что число Нуссельта уменьшается, начиная от передней критической точки, достигает минимума при некотором угле ф и далее вниз по потоку резко возрастает. В передней критической точке толщина ламинарного пограничного слоя мала и поэтому локальные коэффициенты теплоотдачи и числа Нуссельта велики. По мере удаления от критической точки вниз по потоку растет толщина пограничного слоя, вместе с ней растет его тепловое сопротивление и коэффициент теплоотдачи уменьшается. В зоне отрыва пограничного слоя коэффициент теплоотдачи вновь резко возрастает. В этой области происходят весьма сложные и еще до конца не ясные явления. Здесь, видимо, происходит периодический процесс — утолщение пограничного слоя, его отрыв и унос оторвавшейся массы жидкости вниз по потоку. Этот периодический процесс непрерывно повторяется. Можно ожидать, что чем больше таких процессов происходит в единицу времени, тем интенсивнее теплоотдача, так как в момент отрыва слоя тепловое сопротивление в этой зоне значительно уменьшается. Очевидно, что применить гидродинамическую теорию теплообмена (см. гл. 24) в этой области невозможно. На интенсивность теплоотдачи в зоне отрыва влияют число Рейнольдса, форма и качество поверхности (шероховатость) обтекаемого тела, физические константы жидкости. [c.321]

Решение. По таблице X 14 коэффициент шероховатости русла Ло = 0,017. Полагая коэффициент Кориолиса а =1,1, найдем по формуле (65.6) критическую глубину [c.257]

Верхнее критическое число Рейнольдса изменяется в довольно широких пределах. Переход в турбулентный режим зависит (помимо скорости движения, вязкости и размера живого сечения потока) от ряда факторов, а именно от возмущений, создаваемых у источников питания трубопровода, от резкого изменения скорости, от шероховатости стенок трубы, от местных сопротивлений и т. д. В лабораторных условиях удавалось сохранить ламинарный режим в трубопроводе при числах Рейнольдса, превышающих 12 000. Это обстоятельство необходимо иметь в виду при решении практических задач. [c.52]

Таким образом, йдоп медленно возрастает с увеличением расстояния вдоль обтекаемой пластины, если U/v постоянно. Следовательно, на пластине с данной шероховатостью критические условия в отношении кдоп создаются в том месте, где пограничный слой только что стал турбулентным. Используя значение f при Rej =10 , мы получаем теоретический предел [c.272]

Перейдем к ламинарному пограничному слою. Будем называть высоту элемента шероховатости, вызывающего в ламинарном пограничном слое переход ламинарной формы течения в турбулентную, критической высотой шероховатости (см. 7 главы XVII). Наличие шероховатости с критической высотой меняет величину сопротивления вследствие того, что точка перехода перемещается вперед, т. е. вверх по течению. При этом в зависимости от формы тела сопротивление может либо увеличиться, либо уменьшиться. Увеличение сопротивления происходит в том случае, когда для рассматриваемого тела преобладает сопротивление трения (примером может служить крыловой профиль) уменьшение же сопротивления наблюдается иногда у тел с преобладающим сопротивлением дав ления (например, у круглого цилиндра). Согласно японским измерениям, выполненным для изолированных шероховатостей критическая высота шероховатости для ламинарного пограничного слоя определяется формулой [c.597]

Как было указано выше, уменьшения длины ступени можно достигнуть применением усиленной шероховатости поверхности ступени. При усилении шероховатости критический уклон возрастает, в связи с чем длина кривой подпора [уравнение (XXVII.82а)] уменьшается. Если величина k определена для стенок с обычной шероховатостью, а затем назначается усиленная шероховатость, то новое уменьшенное значение длины кривой подпора можно определить по переходной формуле [c.567]

На величину критического числа Рейнольдса влияет также интенсивность турбулентности е внешнего потока, определяемая отношением среднего квадратичного значения пульсации скорости к средней скорости. Согласно имеющимся экспериментальным данным, при малых значениях е (е<0,1%) Ккр не зависит от интенсивности турбулентностп внешнего потока, и основной причиной возникновения перехода является потеря устойчивости. При 6 >0,1 % возрастание интенсивности турбулентностп внешнего потока приводит к значительному сокращению ламинарного участка течения (например, при е = 1 % протяженность ламинарного участка на плоской пластине почти в 4 раза меньше, чем при е = 0,1%). Еще более сложным образом на переход влияют масштаб турбулентности и шероховатость обтекаемой поверхности. [c.314]

Нужен, настоятелен и будет решать дело — разумный и твердый опыт, а молодое и неопытное умственное построение пойдет на поводу и в ту н в другую сторону, пока, приученное опыто.м к верной дороге, само не станет возить за собой или на себе всю сущность опытного знания . Так писал великий русский ученый Д. И. Менделеев (1834— 1907) в своей фундаментальной монографии О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании , опубликованной в 1880 г. В этой монографии не только дано систематическое п критическое изложение существовавших к тому времени работ по теории сопротивления, но и приводятся оригинальные идеи Д. И. ЛТенде-леева по этому вопросу. В частности, указывается на важное значение вязкости жидкости при определении сопротивления трения хорошо обтекаемого тела дается отчетливое разграничение трения жидкости о гладкие и шероховатые стенки отмечается основная роль прилипшего к твердому телу слоя жидкости. [c.11]

Следует заметить, что выступы шероховатости способствуют усилению степени турбулентного перемешивания, а тем самым взвешиванию твердых частиц, что и находит выражение в том, что критическая скорость уменьшается с увеличением выступов шероховпо-стп. [c.201]

При КеЖбкр режим движения является турбулентным, при Reкритического числа Рейнольдса зависит от условий входа з трубу, шероховатости ее стенок, отсутствия или наличия пеэвоначальных возмущений в жидкости, конвекционных токов и до. [c.149]

Как известно, переход ламинарного течения в турбулентное для круглых цилиндрических труб определяется критическим значением числа Рейнольдса. Подчеркнем, что под Ре,ф здесь понимают такое значение этого числа, для которого поток данного класса с числом Рейнольдса, меньшим Ке, р, является заведомо ламинарным устойчивым, т. е. в нем затухают любые внешние малые возмущения. Таким образом, критическое число Рейнольдса определяет границу устойчивости ламинарных потоков, но не предопределяет фактического перехода к турбулентности, который, как известно из гл. 6, может происходить при РСр > Рвкр. Поэтому на величину Ке,(р не должны влиять случайные возмущения, вносимые, например, шероховатостью стенок, если только последняя не приведет к изменению общей конфигурации потока. Опыт подтверждает независимость Ре,,р от встречающейся 394 [c.394]

Согласно общепринятой теории устойчивости, основанной на методе малых возмущений, предполагается, что ламинарное течение подвергается воздействию каких-то малых возмущений, вызванных, например, шероховатостью стенки или неравномерностью внешнего течения. Эта теория устанавливает, при каких условиях затухают или нарастают со временем эти возмущения. При этом затухание означает, что ламинарное течение устойчиво и, наоборот, нарастание соответствует неустойчивости, характеризуемой теоретическим значением критического числа Рейнольдса Reкp. В его определении и заключается основная задача теории устойчивости ламинарного пограничного слоя. Оценка этого числа позволяет сделать вывод о характере движения в таком слое. Если достигнутые числа Рейнольдса меньше критического, то появляющиеся возмущения затухают, а при более высоких нарастают. [c.94]

Щели или отверстия, через которые осуществляется отсос, располагаются в точке потери устойчивости, расстояние до которой от передней кромки может быть рассчитано по значению критического числа Рейнольдса. Следует учитывать, что ламинаризация предполагает устранение возмущающих факторов, способствующих сохранению турбулентного течения, таких, как шероховатость поверхности, местные отрывы пограничного слоя, вибрации стенки. [c.104]

При всех значениях Re < Re, ,, j наблюдается устойчивое ламинарное течение, при Re > Re p о — развитое турбулентное, при Re,sp 1 < Re < Re, p — переходный режим движения. Критические координаты л р i и х, р 2 зависят от многих (1)акторов. На переход от ламинарного к турбулентному режиму влияют степень турбулентности, частота иульсаци , ускорение и замедление потока, шероховатость и волнистость поверхности, удобо-обтекаемость передней кромки стенки, вибрации и интенсивность теплообмена. Поэтому трудно точно указать значения Re p. [c.88]

Экспериментально Рейнольдс установил, что критическая скорость прямо пропорциональна кинематической вязкости жидкости V и обратно пропорциональна диаметру трубы й, т, е, Окр= = fev/d. Безразмерный коэффициент пропорциональности к одинаков для всех жидкостей и для любых диаметров труб. Эта безразмерная величина называется критическим числом Рейнольдса и обозначается Reкp=i кpd/v. Критическое число Рейнольдса зависит от шероховатости стенок русла, наличия или отсутствия первоначальных возмущений в жидкости, конвекционных токов, условий входа жидкости в русло и др. Для круглых труб постоянного диаметра Кекр=2300, а для трубопроводов, лотков и каналов некруглого сечения Кекр = 575. [c.41]

Опытами установлено, что переход ламинарного движения в пограничном слое в турбулентное происходит при некотором значении числа Рейнольдса RSko= И л Л кр/ , которое называют критическим. Однако переход может начаться при числах Рейнольдса, меньших чем Re p, если искусственно возбуждать турбулентность основного потока, например, выставляя на его пути перед пластинкой сетку или увеличивая турбулентность в самом пограничном слое, сделав поверхность пластинки шероховатой. Можно, наоборот, затянуть процесс перехода ламинарного движения в пограничном слое в турбулентное, устраняя источники турбулентности как в основном потоке, так и в самом пограничном слое. Более подробно проблемы турбулентности будут обсуждаться позднее. [c.115]

Число Рейнольдса, при котором происходит переход от ламинарного движения к турбулентному, называют критическим и обозначают Рвкр. При Ре>Рекр режим движения является турбулентным, при Ре<Рскр — ламинарным. Критическое число Рейнольдса зависит от условий входа в трубу, шероховатости ее стенок, отсутствия или наличия первоначальных возмущений в жидкости, конвективных токов и др. [c.153]

На участке до некоторого сечения В—В структура потока в пограничном слое соответствует ламинарному течению характерная эпюра скоростей на этом участке показана на рис. 5.8 (в сечении А—А). Правее сечения В—В устойчивость ламинарного течения нарушается, и оно постепенно переходит в турбулентное. Расстояние Хкр зависит главным образом от степени турбулентности невозмущенного потока и шероховатости твердой поверхности. Критерием перехода ламинарного режима в турбулентный принято считать число Рейнольдса Кекр = = UaoA кp/v. Порядок величины критического числа Рейнольдса находится в пределах 10 —10 . [c.244]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...