Потери энергии в потоке по длине

По аналогии с понятием средней скорости потока воспользуемся понятием о средней потере энергии в струйках между сечениями I — и II — II. При этом будем считать, что средней потерей энергии в струйках между сечениями должна быть такая потеря, которая, будучи одинаковой на длине всех струек, соответствовала бы полной потере энергии всего потока между сечениями /— / и II — /У, отвечающей действительным потерям в струйках, составляющих поток. Обозначим среднюю потерю энергии через h, . [c.127]

Два вида потерь h энергии потока — потери из-за трения по длине (Н-,-) и потери местные (км)- Потери из-за трения на длине I в трубопроводе круглого сечения диаметром d [c.170]

В двухпоточной осевой турбине через первую осевую ступень проходит только половина общего расхода рабочего тела, вследствие чего высоты лопаток первых ступеней получаются недостаточно большими, а концевые потери энергии значительными. Это обстоятельство ограничивает диаметр осевых ступеней. В ДРОС весь поток рабочего тела проходит через единый НА, лопатки которого достаточно длинны, несмотря на большой диаметр РК, и концевые потери энергии в НА существенно ниже. Кромки лопаток НА расположены параллельно оси турбины, что обеспечивает (теоретически) отсутствие градиента давления по высоте лопатки, тогда как в осевых ступенях вдоль высоты проточной части градиент давления значителен и инициирует сильные радиальные вторичные течения, увеличивающие потери энергии. [c.98]

Первопричиной потерь энергии во всех случаях является сила внутреннего трения (вязкости), однако ее действие проявляется по-разному в зависимости от условий на границах потока. Твердые неподвижные границы всегда оказывают тормозящее воздействие на поток. Это воздействие называют гидравлическими сопротивлениями. В общем случае потери энергии в гидравлических сопротивлениях слагаются из потерь в сопротивлениях по длине Ад и в местных сопротивлениях. [c.22]

Следует заметить, что коэффициенты расхода ц, расширяющихся решеток при изменении режима работы практически остаются постоянными, так как их значения зависят от формирования пограничного слоя в минимальном сечении, т.е. от процессов в суживающих частях сопл, которые практически не изменяются от режима к режиму. Коэффициенты скорости ф определяются процессами, протекающими по всей длине сопловых каналов и в особенности в расширяющейся части. Большие потери энергии возникают, когда в расширяющейся части канала расположены скачки уплотнения, часто вызывающие отрыв потока от стенок канала, поэтому в этих режимах коэффициенты скорости существенно меньше, чем в расчетном режиме работы сопла, при котором потери энергии в сопле минимальные, а коэффициент скорости максимальный. [c.78]

В некоторых случаях на формирование теплового поля в фильтрационном потоке может оказать влияние дроссельный процесс, который связан с превращением механической работы, затрачиваемой фильтрационным потоком на преодоление сопротивления сил вязкого трения, в тепловую энергию [5]. Дроссельный эффект приводит к выделению тепла, приращение которого по любому направлению потока будет пропорционально потерям энергии в этом направлении, Поскольку удельные потери энергии по длине фильтрационного потока характеризуются градиентом напора, то уравнение дроссельного тепловыделения в фильтрационном потоке по направлению I представляется в следующем виде [5] [c.267]

Рис. 3.14. Диаграмма уравнения Бернулли для потока реальной жидкости. 0—0 — плоскость сравнения / —/3, ( , — ( — геометрические параметры участ ков потока И — глубина С — расход — атмосферное давление — потер напора на входе в трубу Лв.р, Лв.с потери потока при внезапном расширении I сужении потока Л,з — потери потока по длине hf — суммарные потер полного напора 73— удельная энергия положения a t /(2g), щvl/ lg) — удель ная кинетическая энергия потока на участках длиной /, и /3 соответственно

Кроме потерь энергии на преодоление сопротивлений, возникающих по всей длине потока, имеются еще дополнительные потери, вызываемые воздействием на поток той или иной местной причины (колено, кран, сетка, клапан, сужение или расширение русла и т. п.). Такие потери в отличие от потерь по длине были названы местными потерями напора. [c.64]

На перепадах без водобойных стенок и с обычной шероховатостью прыжок мог бы возникнуть только после рассеивания значительной части энергии потока на преодоление трения по длине ступени. Но так как потери на единицу длины при обычных шероховатостях незначительны, то потребовалась бы слишком большая длина для перехода бурного потока в спокойный в пределах ступени. При недостаточной длине на ступени сохранился бы бурный поток, происходило бы нарастание кинетической энергии вниз по течению при переходе потока со ступени на ступень и ступени перестали бы выполнять свое назначение (рис. 28-9). Условия сопряжения потока, дви- [c.284]

Рассмотрим ламинарный установившийся поток жидкости в круглой гладкой горизонтальной трубе (рис. 6.6). Экспериментально получено, что несмотря на отсутствие каких-либо препятствий на пути потока, имеет место потеря напора, равная падению пьезометрической (или энергетической) линии на рассматриваемом участке. Если все поперечные сечения участка находятся в равных условиях, что имеет место при их достаточной удаленности от мест возмущений, то потери равномерно распределены по длине потока, что подтверждается прямолинейностью линии энергии, получаемой опытным путем. Такие потери назовем потерями по длине и обозначим их через Лд. В чистом виде они могут иметь место только в потоке с постоянной по его длине средней скоростью (т. е, в равномерном потоке, который может существовать лишь в прямой цилиндрической трубе или призматическом канале). [c.139]

При течении вязкой жидкости через местные сопротивления, т. е. через места резкого изменения формы пограничных поверхностей труб и каналов, как, например, расширения, сужения, повороты, изломы и т. п., изменяется поле скоростей потока и чаще всего образуются зоны отрыва потока, заполненные крупными и мелкими вихрями (рис. 6.26—6.28). Крупные вихри интенсифицируют процесс диссипации энергии, благодаря чему потери в местных сопротивлениях могут намного превышать потери по длине на участке той же протяженности, что и местное сопротивление. Структура потока, размеры и интенсивность вихрей существенно зависят от режима течения, т. е. от числа Рейнольдса. [c.170]

Кинематическая структура течения с образованием отрывов потока от стенок и вихревых зон схематически показана на рис. 79 (течение через уступ), рис. 83 (течение через внезапное расширение), рис. 84 (течение в диффузоре), рис. 86 (течение через сужение). На фотографиях рис. 80 воспроизведены зафиксированные в опытах картины течений при обтекании прямоугольного выступа. Во всех случаях можно видеть образование отрывов и вихревых зон. Крупные вихри интенсифицируют процесс диссипации энергии, благодаря чему потери в местных сопротивлениях, где указанные явления возникают, могут намного превосходить потери по длине на участке той же протяженности, что и местное сопротивление. [c.183]

Мы рассматривали потоки, поперечное сечение которых во много раз меньше, чем длина потока. Поэтому в основе всех расчетов лежало определение потерь энергии на трение. При истечении жидкости из отверстий и насадок, которое происходит на очень коротких участках (потери на трение по длине потока при этом очень малы и общие потери энергии потока обусловливаются потерями на изменение скорости, т. е. местными) основными задачами являются определение скоростей, расходов и времени истечения жидкости. [c.60]

Потери напора по длине. Эти потери обусловлены силами внутреннего трения и представляют собой потери энергии. Они возникают в прямых трубах постоянного сечения (как в шероховатых, так и в гладких) и возрастают пропорционально длине трубы. Многочисленные опыты показывают, что внутреннее трение суш,ественно зависит от скорости потока, а следовательно, от режима течения жидкости. Установлено, что при ламинарном режиме потери напора по длине прямо пропорциональны средней скорости h = aw, а при турбулентном — средней скорости в степени т = 1,75—2,0 = Ьш . [c.287]

Постепенное расширение (диффузор). В диффузоре (рис. 22.19) происходит постепенное уменьшение скорости и увеличение давления потока. Возле стенок слои жидкости, обладающие малой кинетической энергией, не в состоянии преодолеть нарастающего давления. Эти слои останавливаются и начинают течь в обратную сторону. Образуются завихрения, что приводит к потерям энергии, которые возрастают с увеличением угла конусности а. Кроме того, в диффузоре имеются потерн на трение по длине. Таким образом, полные потери в диффузоре /гд ф равны сумме потерь на расширение и трение по длине йд [c.295]

Уравнение (190) является основным уравнением равномерного движения и служит для определения потерь энергии по длине потока. Оно справедливо как для напорного движения в трубах, так и для безнапорного движения в открытых руслах. [c.136]

Мы рассмотрели потери энергии (напора) по длине потока. Наблюдаются также местные потери энергии, вызываемые местными сопротивлениями. Местные сопротивления — это всякого рода изменения живого сечения или конфигурации потока (когда происходит резкое изменение величин и направлений его скоростей), т. е. расширение или сужение потока, повороты, препятствия в виде диафрагм, кранов, задвижек и т. д. [c.155]

Для 7-квантов не существует понятий пробега, максимального пробега, потерь энергии на единицу длины. При прохождении пучка 7-квантов через вещество их энергия не меняется, но в результате столкновений постепенно ослабляется интенсивность пучка. Нетрудно получить закон, по которому происходит это ослабление. Обозначим через J монохроматический поток падающих частиц, т. е. число частиц, проходящих через 1 см в 1 с. Пройдя слой вещества dx, пучок ослабнет на величину dJ. Очевидно, что dJ пропорционально потоку и толщине слоя [c.447]

Если глубина Лё окажется больше, чем глубина в нижнем бьефе Лб, гидравлический прыжок будет отогнанным (рис. 24.9, б) и начнется в том сечении, где глубина равна глубине Аб. являющейся первой сопряженной глубиной для глубины Аб. Отгон гидравлического прыжка происходит потому, что удельная энергия потока в сжатом сечении с в данных условиях оказывается больше, чем отв, не только на потери удельной энергии в прыжке Д пр, но и на некоторую часть удельной энергии Л2Е, т. е. Ес—А пр— —Аа = о1в. Часть удельной энергии потока Д2 затрачивается на преодоление сопротивлений по длине движения потока в бурном состоянии в пределах кривой подпора от сжатого сечения до сечения /— (с глубиной Аб), т. е. на длине отгона гидравлического прыжка /отг- Чем больше значение А Е, тем больше длина кривой подпора на участке отгона гидравлического прыжка. Разность удельной энергии в сечении с глубиной Аб и удельной энергии в отводящем русле в сечении 2—2 ( отв) равняется потерям удельной энергии в гидравлическом прыжке Д пр. Длина отгона гидравлического прыжка —длина кривой подпора 1с (при кр > отв > 0), типа Со (при I = 0) или типа с (при 1 < 0) — определяется по одному из известных способов (см. гл. 17). [c.200]

При перекачивании перегретых паров трубопроводы самым тщательным образом изолируют, и их тепловые потери незначительны, но все же характер изменения состояния перегретого пара в результате устранения теплообмена между потоком и наружной средой уже не является изотермическим. Не будет он и строго адиабатическим— даже в хорошо изолированной трубе условия будут отличаться от условий при обратимом адиабатическом изменении объема, так как турбулентность, возникающая при движении, переходит частично в тепло, которое изменяет уравнение энергии (энергия, переходящая в потери, возвращается в виде механической энергии). Таким образом, с одной стороны, температура пара имеет тенденцию к снижению по длине трубопровода в результате расширения пара, с другой стороны, — к возрастанию вследствие поступления тепла от потерь напора. В результате режим движения находится между изотермическим и адиабатическим. Поскольку температура пара меняется по длине паропровода, меняются также динамическая вязкость р, число Рейнольдса и в общем случае коэффициент гидравлического трения X. Однако вследствие значительных скоростей движения пара в паропроводах (десятки метров в 1 с) сопротивление относится чаще всего к квадратичной области, где X от Не не зависит. [c.295]

Графики напоров, построение которых дано на рис. 9-1 и 9-2, изображают изменение по длине трубопровода полного напора потока и его составляющих. Линия напора (удельной механической энергии потока) строится путем последовательного вычитания потерь, нарастающих вдоль потока, из начального напора потока (заданного пьезометрическим уровнем в питающем резервуаре). Пьезометрическая линия (дающая изменение гидростатического напора потока) строится путем вычитания скоростного напора в каждом сечении из полного напора потока. [c.229]

Турбулентный поток по своим свойствам резко отличается от ламинарного. Как мы убедимся в дальнейшем, при ламинарном режиме потери энергии по длине пропорциональны первой степени скорости, при турбулентном — пропорциональны приблизительно квадрату скорости. [c.139]

Участок подпора, ограниченный сечением в—в (выше которого река находится в естественном состоянии) и сечением н - н (проведенным так, как было указано в 11-1). По длине участка подпора происходит увеличение глубин потока, сопровождающееся уменьшением скоростей, а следовательно, и уменьшением потерь напора. В результате получаем накопление потенциальной энергии, необходимой потоку для преодоления сопротивлений, обусловленных перемычкой Я. Превышение подпертого уровня воды в сечении в — в над естественным уровнем обозначим через Z, причем величину Z будем именовать максимальным подпором. [c.458]

Одним из существенных эффектов в камере смешения является трение двухфазного потока о стенки канала. Точный расчет касательных напряжений Tj.p для неравновесного расслоенного двухфазного потока с сильно меняющимися параметрами по длине камеры смешения в настоящее время невозможен. Поэтому предлагается оценивать потери кинетической энергии на трение о стенки канала для потока с пенной структурой, текущего в канале площадью Fp. д с объемным паросодержанием ф, соответствующим [c.143]

По данным измерений полных давлений и температур потока в сечениях пограничного слоя во всех секциях рабочих участков и статических давлений в этих сечениях построены графики распределения скоростей и температур в пограничном слое каждой секции. По этим графикам определены интегральные характеристики пограничного слоя толщина потери импульса б , толщина вытеснения б , толщина потери энергии -O и толщина теплового вытеснения Л затем построены графики изменения этих характеристик по длине экспериментального участка (по координате х). Кроме того, построены графики изменения скорости, температуры и плотности (ыь ир ) в невозмущенном потоке, а также температуры стенки по длине канала. Эти графики использованы для вычисления касательного напряжения tw и теплового потока q-u, на стенке каналов по интегральным соотношениям импульсов и энергии для пограничного слоя. [c.350]

Уравнение энергии выводится путем составления энергетического баланса для элементарного объема, отсекаемого в обогреваемом канале двумя близко расположенными сечениями. Изменение энергии вдоль координаты принимается линейным. Основные составляющие энергетического баланса элементарного объема выявляются при детализации притоков и стоков тепла. Приток обусловлен конвективным переносом тепла вместе с рабочим телом, обогревом (в общем случае переменным по длине и времени), теплопроводностью рабочего тела и металлической стенки (продольная передача тепла). Тепловая энергия расходуется (сток тепла) на нагревание рабочего тела в объеме, передачу тепла движущимся рабочим телом, передачу тепла за счет теплопроводности рабочего тела и металла и на увеличение кинетической энергии потока. Составляющие притока и стока энергии неравноценны. Приток и сток энергии за счет теплопроводности рабочего тела и металлической стенки трубы в данной задаче ничтожны" по сравнению с количеством тепла, вносимым движущимся потоком и внешним обогревом. Это легко показать, например, путем проведения статических расчетов. Очевидно также, что переход тепловой энергии в кинетическую энергию потока, а также расходование кинетической энергии на тепловые потери (в результате трения) мало. При исследовании динамики промышленных теплообменников упомянутыми составляющими можно пренебречь. [c.60]

Суммарная потеря полного напора / от на участке между начальным и конечным сечениями складывается из суммы потерь удельной энергии во всех гидравлических сопротивлениях, расположенных на рассматриваемом участке потока. В гидравлике эти потери энергии принято делить на две группы местные потери и потери на трение по длине. [c.40]

Сопротивления по длине. В чистом виде эти сопротивления имеют место при течении жидкостей и газов по цилиндрическим трубам или каналам с постоянной по длине потока средней скоростью. В этих случаях потери гидродинамического напора (механической энергии), выраженные в линейных единицах столба данной жидкости, определяют по формуле Вейсбаха—Дарси [c.22]

В тихоходных турбинах потери выходной кинетической энергии за последней ступенью могут быть меньше, а ее к. п. д. выше, чем в быстроходных турбинах. Но снижение длины лопаток последнего РК мощной турбины из соображений надежности приводит к увеличению числа параллельных потоков в ЧНД и, следовательно, к уменьшению длин лопаток первых ступеней ЧНД. Увеличение числа параллельных потоков в ЧНД также повышает длину перепускных труб и их гидравлическое сопротивление. Поэтому, сравнивая экономичность турбин с неодинаковыми относительными размерами последних ступеней, необходимо учитывать также различие потерь энергии в паропроводах и во всем ЦНД, в том числе — концевых и от утечек в уплотнениях в первых ступенях ЦНД. Это различие потерь сказывается тем сильнее, чем выше разделительное давление и чем больше отстоит проектируемый ЦНД от предельно допустимого по размерам последней ступени. Это важное обстоятельство побуждает конструктора применять последнее РК с максимально возможной ометаемой лопатками площадью. [c.114]

Неизотермический ламинарный поток изучен недостаточно и в книге Подробно не рассматривается. Ниже будет рассмотрен случай приближенного решения лишь одного частного случая, а Именио определение потерь удельной энергии в потоке пеизо-термическом только по длине. Так как полная потеря удельной энергии па всей длине равна сумме потерь на элементарных участках, ее можно приближенно определить, расоматривая движение на каждом элементарном участке трубопровода как изотермическое, по формуле [c.198]

Другой тип приборов базируется на регистрации изменений оптической плотности потока ОГ. Часть газа из выпускного трубопровода двигателя непрерывно вводится в кювету прибора длиной около 0,5 м и далее выбрасывается в атмосферу (рис, 10). Источник света освещает через столб ОГ фотоэлемент, фототок которого зависит от оптической плотности газа. Поток ОГ в измерительной кювете стабилизируется по давлению и температуре. Температура потока должна быть не выше 120 С, чтобы предотвратить потерю чувствительности фотоэлемента, и не ниже 70 С во избежание конденсации паров воды. По этому принципу работают дымомеры типа Хартридж (Англия), / Д.И-4 (ГДР), СЙДА-107 Атлас (СССР). Преимущество дымомера типа Хартридж — в высокой точности измерений, возможности непрерывно регистрировать дымность. Однако эти приборы сложны, потребляют много энергии, громоздки и тяжелы, поэтому нашли применение прежде всего при стендовых испытаниях дизелей. [c.24]

Графики напоров, построение которых дано на рис. IX—2 и IX—3, показывают изменение по длине трубопровода полного напора потока и его составляющих. Линия на.пора (удельной механической энергии потока) строится путем последовательного вычитания потерь, нарастающих вдоль потока, из начального напора потока (задаииого пьезометрическим уровршм в питающем ре- [c.230]

При уменьшении потока интенсивности лазерного излучения уменьшаются температура и степень ионизации плазмы за фронтом ударной волны. По этой причине возрастает длина пробега излучения в плазме (толщина поглощающего слоя). По аналогии с теорией обычной детонации можно определить пороговое значение для интенсивности лазерного излучения, при котором еще возможен режим световой детонации. Естественно считать, что слой поглощающей плазмы за ударной волной расширяется не только в направлении движения ударной волны, но и в боковых направлениях. Отношение потерь энергии на боковое расширение к затратам на расширение в направлении движения ударной волны характеризуется отношением боковой поверхности цилиндрической зоны реакции 2лг1 к площади фронта яг , т. е. величиной //г. Волна световой детонации может существовать при условии, что /Сг. При радиусе светового канала г 10 -ь10 см длина пробега лазерного излучения становится сравнимой с г при температуре Т 20 000 К, чему соответствует пороговый световой поток / св 10 Вт/см2. При интенсивностях лазерного излучения ниже порогового режим световой детонации невозможен. Так как Рсв<.Рп, то режим световой детонации можно поддерживать меньшими световыми потоками, чем это требуется для первоначального создания плазмы и ударной волны. [c.111]

Это равенство пре 1ставляет собой геометрическую интерпретацию уравнения Бернулли для потока реальной жидкости. Здесь наглядно видны потери энергии на преодоление трения по длине, переход потенциальной энергии потока в кинетическую и наоборот. [c.38]

Можно сказать, что величина потери напора hj- есть мера той механической энергии жидкости, несомой единицей ее веса, которая благодаря работе сил трения, распределенных равномерно по длине потока, а также сосредоточенных в отдельных его узлах ( местных сил трения ), переходит в тепло и безвозвратно теряется потоком. [c.130]

Оценки основных термодинамических характеристик плазмы искрового канала температуры, коэффициентов и показателей поглощения, потерь энергии с излучением и других - основаны на измерениях спектральной плотности лучистого потока (или яркости Ья). Результаты измерений спектральной плотности яркости искрового канала в оптически прозрачных твердых диэлектриках (ЩГК, органическом стекле, полевом шпате) по методу сравнения, несмотря на тщательный контроль за сохранением условий эксперимента (параметров разрядной цепи, длины межэлектродного промежутка, параметров оптической системы, геометрии образца и т.д.), подвержены значительным статистическим флуктуациям. Природа этих разбросов обусловлена малыми радиальными размерами искрового канала, особенно в начальной стадии его расширения, искривлениями и нестабильностью положения канала относительно оси электродов, вариациями кинетики трещин вокруг канала и т.п. Изучение влияния типа ЩГК, режимов энерговклада и других факторов возможно только с применением статистических методов, в частности, дисперсионного анализа. Результаты проверки закона распределения отдельных измерений максимального значения спектральной плотности [c.45]

Осредненный по шагу коэффициент потерь для решетки НЛ ступени Б-2 в корневой области меньше, чем в ступени А-2 (рис. XII.11). Местное увеличение потерь энергии у периферии НЛ ступени Б-2 связано с пространственной перестройкой потока под влиянием направленной к корню ступени радиальной составляющей лопаточной силы. Несмотря на указанное местное увеличение потерь у периферии ступени Б-2, осредненный по высоте коэффициент 1с оказывается для нее несколько меньшим, чем для ступени А-2 (соответственно 0,026 и 0,030). Следовательно, применение умеренного ТННЛ в ступенях с относительно длинными лопатками даже при ощутимом меридиональном раскрытии проточной части у периферии (см. рис. XII. 10) не снижает эффективности решетки НЛ. [c.213]

Сопоставление опытных и расчетных данных, полученных для ступеней с разными высотами лопаток, приведено на рис. 12-24, а. Из сопоставления кривых следует, что в ступенях с малыми высотами лопаток (ступени / и 2) расхождение между опытом и расчетом несколько больше, чем в ступени 3. По-видимому, это можно объяснить увеличением в ступенях с малыми высотами лопаток относительных потерь на утечку пара в надбандажном уплотнении и потерей энергии, связанной со вторичными течениями, которые не учитываются расчетными зависимостями. Здесь же даны расчетные зависимости Дт1ог = /(уо), определенные по параметрам на среднем радиусе (кривая 4) и по сечениям по высоте лопатки (кривая 4 ). Из рис. 12-24, а видно, что расчет снижения к. п. д. от влажности в ступенях с длинными лопатками по параметрам потока на среднем радиусе дает существенное отклонение от экспериментальных результатов. Значительно лучшее совпадение опытных и расчетных значений к. п. д. получается в том случае, когда учитывается реальное распределение параметров по высоте лопатки. [c.350]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...