Подслой ламинарный (вязкий)

После перехода основная часть потока в пределах пограничного слоя становится турбулентной. Однако в непосредственной близости от твердой границы интенсивность турбулентного перемешивания уменьшается, влияние вязкости возрастает. В этом смысле поток, обтекающий пластину, можно условно разделить на три области (сечение С—С) вязкий подслой (ламинарный [c.244]

В турбулентное. Однако и в турбулентном пограничном слое можно выделить ламинарный вязкий подслой, в пределах которого скорость особо круто возрастает. [c.155]

У стенки всегда наблюдается вязкий подслой (ламинарный пограничный слой), в котором жидкость движется крайне медленно и как бы прилипает к поверхности. Тепло через этот тонкий слой распространяется только теплопроводностью и в нем наблюдается очень резкое падение температуры— от температуры жидкости до температуры стенки. Пограничный слой ограничивает теплоотдачу от жидкости к стенке, протекающую в условиях турбулентного режима, протекает в общем интенсивно. [c.163]

Диффузионная о >ласть для частиц диаметром, меньшим 1 мкм. В этой области коэффициент турбулентной диффузии частиц ко равен коэффициенту турбулентной диффузии газа гв- Такая капля, попав в ламинарный вязкий подслой, оседает на стенку вследствие броуновского движения или гравитации. Однако нельзя не принимать во внимание поперечные градиенты скорости и температуры, из-за которых капля может быть выведена из ламинарного подслоя. [c.74]

В пределах пограничного гидродинамического слоя градиент скорости вызывает вращательное движение частиц раствора и способствует их смещению к периферии потока. Со временем в ламинарном вязком подслое возникает слой, обогащенный твердыми частицами и крупными гидратированными молекулами органического и минерального происхождения, т. е. периферийный слой взвесей (ПСВ). В зоне контакта вязкого подслоя с твердой поверхностью (граничный слой) продольное перемещение жидкой фазы практически отсутствует. Здесь движение частиц к металлической поверхности определяется их взаимным электрическим потенциалом, адсорбционными способностями и градиентом концентраций. [c.54]

Распределение осредненных скоростей по живому сечению потока при турбулентном равномерном установившемся движении. Ламинарный (вязкий) подслой. Гладкие и шероховатые трубы. Пограничный слой [c.126]

Падение средней скорости как в турбулентном, так и в ламинарном пограничном слое, обусловливается в конечном итоге вязкостью жидкости. Однако влияние вязкости проявляется в турбулентном пограничном слое очень своеобразно. Самый ход изменения средней скорости в слое не зависит непосредственно от вязкости вязкость входит в выражение для градиента скорости только в вязком подслое. Общая же толщина пограничного слоя определяется вязкостью и обращается в нуль вместе с ней (см. ниже). Если бы вязкость была в точности равна нулю, то никакого пограничного слоя вовсе не было бы. [c.252]

Вязкий (ламинарный) подслой............ 0[c.184]

Что касается характера движения жидкости в вязком подслое, то на этот счет, как уже отмечалось выше, имеются две точки зрения. Согласно первой (ее называют гипотезой Прандтля—Тейлора) движение жидкости в вязком подслое является полностью ламинарным, согласно второй (она высказана Ландау) — в определенной степени турбулентным, причем по мере приближения к стенке происходит постепенное затухание турбулентности сходство с ламинарным движением заключается в одинаковом, а именно линейном распределении средней скорости жидкости. [c.405]

Выражение (11.29) было получено из анализа уравнений движения вязкой жидкости в предположении, что в потоке преобладают силы молекулярной вязкости, а параметры движения, в частности скорость жидкости, есть непрерывные функции координат. Оба эти условия выполняются при течении жидкости в вязком подслое, что позволяет применить выражение (11.29) к вязкому подслою (при этом коэффициенты, в частности А , будут иметь вообще иное по сравнению с ламинарным пограничным слоем значение). [c.407]

Вторую область составляет прилегающий к твердой стенке вязкий подслой, толщина которого равна 6 . В вязком подслое вследствие преимущественного влияния молекулярной вязкости распределение скоростей имеет линейный характер. Несмотря на это, движение жидкости в вязком подслое не является ламинарным. В вязкий подслой проникают сверху поперечные турбулентные пульсации, интенсивность которых сильно убывает с приближением к стенке, вследствие этого движение жидкости в вязком подслое имеет некоторые признаки турбулентности. Граница вязкого подслоя не [c.408]

Принимая Х (у) = 1,0 и суммируя последние соотношения, опять получим уравнение (3.18). Из этого преобразования следует, что сокращение на Х (у) не нарушает турбулентной части уравнения (3.12). Однако при этом член уравнения, учитывающий вязкое движение, претерпевает некоторое изменение. В основном уравнении касательное напряжение, зависящее от этого члена, является функцией координат, а здесь касательное напряжение от координат не зависит. Так как турбулентное движение имеет место при больших числах Рейнольдса, то значительное влияние вязкого движения проявляется около вязкого подслоя. Кроме этого по современным представлениям /135, 261/ в вязком подслое имеет место ламинарное движение Куэтта (из-за малой толщины слоя), где касательное напряжение не зависит от координат и равняется касательному напряжению на стенке трубы. Таким образом, упрощенное уравнение (3.18) турбулентного движения не противоречит физике такого движения. [c.66]

Величину функции связи f y) при переходе от турбулентного потока к вязкому подслою можно определить из формулы отношения среднерасходной скорости к максимальной (3.33) при этом предполагается, что такой переход осуществляется плавно. При ламинарном режиме движения в трубах круглого сечения v/U=l/2. Это условие соблюдается только тогда, когда в формуле (3.33) выражение Ы ] + хКе.- 2х ) = 0. Это имеет место при 7 + 2х = 2, т.е. [c.82]

Достаточно очевидно, и это подтверждается опытом, что по мере приближения к стенке турбулентные пульсации должны затухать и, следовательно, должен существовать пристенный слой, где течение почти или полностью ламинарное. Такой слой называют вязким подслоем как показывают опыты, пульсации в нем хотя и наблюдаются, однако существенного влияния на структуру течения не оказывают. Толщина вязкого подслоя, как правило, невелика (составляет доли миллиметра). В пределах вязкого подслоя Тц > Хт и последним можно пренебречь. По мере удаления от стенки роль турбулентных пульсаций возрастает и, начиная с некоторого расстояния, > т . Таким образом, весь поток можно разбить на область турбулентного течения и вязкий подслой, в результате чего получаем двухслойную модель турбулентного потока. Для турбулентной области можно пренебречь чисто вязкостными напряжениями и принять [c.97]

Придадим формуле (6.17) еще одну форму, удобную для обобщения результатов эксперимента. Для этого выясним, от каких параметров и как именно зависит коэффициент трения f. Учтем, что при любом режиме движения жидкости в трубе касательное напряжение Tq на стенке можно выразить известной формулой Ньютона, так как даже при турбулентном течении вблизи стенки скорости малы и образуется вязкий подслой, в котором течение преимущественно ламинарное, хотя и наблюдаются пульсации. Таким образом, [c.145]

Структуру потока в пределах зоны гладкостенного течения можно представить схемой, приведенной на рис. 6.13, а. При турбулентном течении вблизи стенки сохраняется вязкий подслой, движение в котором преимущественно ламинарное. Толщина подслоя бл достаточна, чтобы покрыть все неровности стенки, благодаря чему турбулентное ядро потока движется как бы в гладкой трубе. Трубы, работающие в таком режиме, иногда называют гидравлически гладкими. [c.150]

Коэффициент Я, называемый коэффициентом гидравлического трения, имеет, очевидно, тот же смысл, что и С/. Важно выяснить, от каких параметров и как именно зависят эти коэффициенты, что облегчает отыскание способов их вычисления. Для этого учтем, что при любом режиме движения жидкости в трубе касательное напряжение на стенке То может быть выражено известной формулой Ньютона, ибо, даже при турбулентном течении, вблизи стенки скорости малы и там образуется вязкий подслой, в котором течение преимущественно ламинарное, хотя и наблюдаются пульсации. [c.157]

Структура потока в пределах гладкостенной зоны может быть представлена схемой, приведенной на рис. 66, а. При турбулентном течении вблизи стенки сохраняется вязкий подслой, движение в котором преимуш,ественно ламинарное. Толщина подслоя бд достаточна, чтобы покрыть все неровности стенки, благодаря чему движение турбулентного ядра потока происходит как бы [c.162]

Напомним, что в турбулентном пограничном слое имеется вязкий подслой, на который распределение скорости (7.77) распространить нельзя. Допустим, что в вязком подслое скорость линейно зависит от координаты у. Для простоты не будем учитывать буферный слой, который существует между ламинарным подслоем и турбулентным слоем, т. е. примем двухслойную схему пограничного слоя. [c.139]

Рис. 24.8. Ламинарный и турбулентный пограничные слои и вязкий подслой (на пластине) толщиной б, б/ ., бд соответственно (а) изменение параметра Я = б /6 при переходе ламинарного течения в пограничном слое в турбулентное (б)

Рис. 24.8. Ламинарный и <a href="/info/19796">турбулентный пограничные слои</a> и <a href="/info/14014">вязкий подслой</a> (на пластине) толщиной б, б/ ., бд соответственно (а) изменение параметра Я = б /6 при <a href="/info/203223">переходе ламинарного течения</a> в <a href="/info/510">пограничном слое</a> в турбулентное (б)

Новейшие исследования не подтверждают наличия у стенки подслоя со строго ламинарны.м течением в ней в действительности турбулентные пульсации существуют и в самой непосредственной близости к стенке. Измерения показывают, что вблизи стенки периодически за счет прилипания частиц жидкости образуется вязкий подслой, который увеличивается под действием сил вязкости, а затем под воздействием турбулентности, господствующей во внешней зоне, быстро разрушается. При разрушении вязкого подслоя происходит интенсивный выброс жидкости во внешнюю зону, причем после разрушения подслоя скорость у стенки оказывается близкой к средней скорости потока. Вследствие прилипания жидкости на стенке снова образуется вязкий подслой, и цикл повторяется. Таким образом, жидкость в подслое периодически обменивается и смешивается с жидкостью други.х областей турбулентного потока. [c.188]

При ламинарном режиме в любом сечении стабилизированного потока жидкости распределение скоростей представляет собой квадратичную параболу. При этом средняя скорость жидкости равна половине максимальной, которая приходится на ось потока. При турбулентном режиме основное изменение скорости происходит в вязком подслое, а в ядре потока скорость жидкости по всему сечению практически одинакова. Начальный участок трубы или канала, на котором устанавливается стабилизированное распределение скоростей жидкости, называется участком гидродинамической стабилизации. [c.208]

Опыты показывают сложность движения в турбулентном слое — рис, 7-9. Вязкий подслой не имеет строго ламинарного течения вдоль стенки. Пульсации, особенно крупномасштабные (низкочастотные), проникают в вязкий подслой, где их течение регламентируется вязкими силами. Движение в вязком подслое, вообще говоря, является нестационарным, граница подслоя четко не определена. [c.194]

Если -б>>бп, течение в вязком подслое нарушается, происходит отрывное, вихревое обтекание бугорков шероховатости. Турбулентные пульсации у стенки, особенно у вершин бугорков, увеличиваются. Так как при турбулентном течении жидкости основное термическое сопротивление передаче тепла сосредоточено в подслое, то изменение течения приводит к увеличению теплоотдачи. При ламинарном течении коэффициент теплоотдачи н гидравлическое сопротивление не зависят от относительной шероховатости. В этом случае теплоотдача может увеличиваться за счет того, что шероховатая стенка имеет большую поверхность теплообмена, чем гладкая (эффект оребрения). [c.220]

В ламинарном потоке теплота поперек течения передается теплопроводностью, в турбулентном — теплопроводностью и конвекцией. Так как у неметаллических теплоносителей коэффициент теплопроводности сравнительно невелик, в турбулентном ядре теплота в,основном переносится конвекцией. При этом основным термическим сопротивлением при передаче теплоты поперек турбулентного потока является вязкий подслой. В результате основное изменение температуры жидкости в поперечном сечении сосредоточивается у стенки, в турбулентном ядре температура изменяется сравнительно мало (рис. 11-1). В жидких металлах теплопроводность велика и может конкурировать с процессом [c.242]

Для процессов теплоотдачи режим движения рабочей жидкости имеет очень большое значение, так как им определяется механизм переноса тепла. При ламинарном режиме перенос тепла в направлении нормали к стенке в основном осуществляется путем теплопроводности. При турбулентном режиме такой способ переноса тепла сохраняется лишь в вязком подслое, а внутри турбулентного ядра перенос осуществляется путем интенсивного перемешивания частиц жидкости. В этих условиях для газов и обычных жидкостей интенсивность теплоотдачи в основном определяется термическим сопротивлением пристенного подслоя, которое по сравнению с термическим сопротивлением ядра оказывается определяющим. В этом легко убедиться, если проследить за изменением температуры жидкости в направлении нормали к стенке (рис. 2-2). Как видно, наибольшее изменение температуры происходит в пределах тонкого слоя у поверхности, через который тепло передается путем теплопроводности. Следовательно, как для ламинарного, так и для турбулентного режима течения вблизи самой поверхности применим закон Фурье [c.34]

По Прандтлю, поток в трубах при турбулентном течении условно разбивается на две области (двухслойная модель Прандтля) турбулентное ядро, в котором определяющими являются напряжения Рейнольдса, и тонкий вязкий подслой (ламинарный подслой по Пран- [c.94]

Доля вязкостных и пульсационных (турбулентных) напря ний изменяется по поперечному сечению потока. Вблизи стен пульсации затухают и доля турбулентных напряжений незна тельна, существенными являются вязкостные напряжения. Обла вблизи стенок трубы, где в большей степени проявляются вяз стные напряжения, называется ламинарным (вязким) подсло Толщина ламинарного подслоя 5 невелика и может составл доли миллиметра [16]. Считают, что 5л = (0,001. ..0,01)го (го — диус трубы). В пределах этого подслоя принимают, что касате ное напряжение [c.90]

Прилегающую к стенке область 2 буу называют вязким подслоем, а величину буу, определяющую верхнюю границу вязкого подслоя, — толщиной вязкого подслоя. В вязком подслое преобладает влияние молекулярной вязкости турбулентная вязкость в этой области значения не имеет. Следствием этого являются как линейное распределение скоростей, так и равенство о = r дwJдz, вполне аналогичные тем, которые имеют место при ламинарном течении. [c.404]

При возрастании числа Рейнольдса в потоке жидкости появляются, как изв,естно, сначала крупномасштабные пульсации. Возникновение этих пульсаций знаменует начало перехода ламинарного движения в турбулентное, причем к этому моменту формируется (по крайней мере в начальной стадии) и вязкий подслой. Эти единственные пульсации есть не что иное, как трансформированные вязкие возмущения. Поэтому их частота та же, что и у возмущений в вязком подслое, вследствие чего знак неравенства в приведенном выше выражении должен быть заменен на знак равенства. Соответственно этому для критического числа Рейнольдса, отвечающего переходу ламинарного движения в турбулентное, получается следующее соотношение [c.421]

Понятие локальное число Рейнольдса в формуле (3.4) связано со структурой пристенного турбулентного движения, т.е. оно характеризует не весь поток, а локальные свойства турбулентного движения. Число Рейнольдса, например, выраженное через радиус трубы, характеризует весь поток при этом в пределах потока локальные (местные) числа Рейнольдса могут быть равны или меньше интегрального (общего) числа Рейнольдса, и при этом локальные свойства потока в рассматриваемой точке остаются турбулентными. Переход от турбулентного ядра в вязкий подслой происходит при определенном числе Рейнольдса, намного меньшем общего числа Рейнольдса всего потока. О существовании собственного числа Рейнольдса вязкого подслоя пристенного турбулентного движения С. С Кутателадзе предположил еще в 1936 году /125/. Это число им рассматривалось как минимальное критическое число Рейнольдса, при котором любые возмущения, проникающие в вязкий подслой со стороны турбулентного ядра, не могут развиваться и затз хают при движении к стенке. К такому же выводу пришли К. К. Федяевский /234/ и И. К. Никитин /164/. Это утверждение является подтверждением модельного плавного перехода от турбулентного режима движения к ламинарному, рассмотренного в начале этой главы. [c.62]

В непосредственной близости к стенке существует вязкий подслой, в котором течение хотя и не является чисто ламинарным в силу проникновения в него отдельных вихрей, но распределение скоростей достаточно удовлетворительно подчиняется линейному закону и и yuJv. Не существует резкой границы между этим подслоем и турбулентной частью течения. Переход к логарифмическому профилю происходит плавно, с образованием зоны, где ламинарное течение теряет устойчивость и возникают [c.402]

Область гидравлически гладких труб — Re < 10rf/A , когда толщина вязкого подслоя болыне высоты неровностей б> (рис. 22.14, а). Турбулентная часть потока не касается выступов и скользит по ламинарному подслою, как но гладкой трубе, а вязкий подслой обтекает выступы без разрывов н вихре-образований. В этом случае пюроховатость трубы не влияет на гидравлическое сопротивление и гидравлический коэффициент трения Потери напора на трение по длине /г., в этой области пропорциональны средней скорости в степени т 1,75. [c.289]

Если распространить степенной закон распределения скорости вплоть до стенки, то окажется, что ламинарное напряжение трения на стенке x = x dwjAy)y= будет равно бесконечности, так как производная от скорости по нормали, по мере приближения к стенке (при степеннЬм законе) будет стремиться к бесконечности. Поэтому степенной закон распределения скорости у стенки заменяют другим, обычно линейным законом. Логарифмический закон распределения (7.76) в вязком подслое переходит в линейный [c.135]

Сделаем еще одно допущение. Будем считать, что число Праидтля вязкого подслоя постоянно и равно единице. Ранее для ламинарного пограничного слоя б1-.1ло получено уравнение (11.26), идентичное уравнении (11.89). Значит, уравнение (11.89) можно применять по всей толщине турбулегггного иограничиогс слоя, включая вязкий подслой вплоть до поверхности стенки. Используя граничные условия [c.218]

Формула (15.34) получается из соотношений (15.30) и выражений =пс1 1А и—пй для трубы с круглым поперечным сечением. Диаметр э можно использовать в качестве определяющего размера в формуле (15.33) или (15.31). Применение э для ламинарного режима не приводит к хооошим результатам, ибо профили скорости и температуры существенно зависят здесь от формы поперечного сечения (изменение щ и ( происходит на расстоянии около /2, а не Б тонком вязком подслое). В качестве трубы с некруглым поперечным сечением может рассматриваться, например, кольцевое сечение или канал в межтрубном пространстве при продольном обтекании трубных пучков. [c.388]

Гидродинамические условия развития процесса. При продольном течении жидкости вдоль плоской поверхности происходит образование гидродинамического пограничного слоя, в пределах которого вследствие сил вязкого трения скорость изменяется от значения скорости невозмущенного потока Шо на внешней границе слоя до нуля на самой поверхности пластины. По мере движения потока вдоль поверхности толщина пограничного слоя посте-ленно возрастает тормозящее воздействие стенки распространяется на все более далекие слои жидкости. На небольших расстояниях от передней кромки пластины пограничный слой весьма тонкий и течение жидкости в нем носит струйный ламинарный характер. Далее, на некотором расстоянии дгкр в пограничном слое начинают возникать вихри и течение принимает турбулентный характер. Вихри обеспечивают интенсивное перемешивание жидкости в пограничном слое, однако в непосредственной близости от поверхности они затухают, и здесь сохраняется очень тонкий вязкий подслой. Описанная картина развития процесса показана на рис. 3-1. [c.64]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...