Толщина ламинарного подслоя

С увеличением толщины теплового пограничного слоя при ламинарном течении жидкости у поверхности пластины интенсивность теплоотдачи уменьшается. В переходной зоне общая толщина пограничного слоя продолжает возрастать, однако значение а при этом увеличивается, потому что толщина ламинарного подслоя убывает, а в образующемся турбулентном слое тепло переносится не только теплопроводностью, но и конвекцией вместе с перемещающейся массой, т. е. более интенсивно. В результате сум-.марное термическое сопротивление теплоотдачи убывает. [c.80]

После стабилизации толщины ламинарного подслоя в зоне развитого турбулентного режима коэффициент теплоотдачи вновь начинает убывать из-за возрастания общей толщины пограничного слоя. [c.80]

Таким образом, величина hv jv пропорциональна отношению абсолютной шероховатости к толщине ламинарного подслоя. Если [c.358]

Как видно из графиков, приведенных на рис. 5.9 и 5.10, при турбулентном режиме движения между зонами гладких и вполне шероховатых труб существует еще одна (переходная) зона III, в которой К зависит как от Re, так и от A/d. В этой зоне характер течения кривых X = / (Re A/d) для труб с искусственной равномерно зернистой шероховатостью (рис. 5.9) и естественной неоднородной шероховатостью (рис. 5.10), несколько отличный. Плавное уменьшение X с возрастанием Re в последнем случае объясняется тем, что в связи с разной высотой выступов бугорков при естественной шероховатости труб с уменьшением толщины ламинарного подслоя они начинают выступать за пределы этого подслоя ни при одном Re, а при разных, т. е. постепенно. [c.83]

В последние годы проведен ряд исследований и достигнуты определенные успехи в решении указанной задачи. В частности, если в поток жидкости добавить ничтожные доли полимеров (например, 0,001—0,01 % полиакриламида) или поверхностно-активных веществ, то потери напора на трение могут уменьшиться на 60—80% [И]. Хотя механизм этого явления еще не вполне изучен, тем не менее одной из причин значительного снижения сопротивления можно считать резкое снижение турбулентных пульсаций вблизи стенок и увеличение толщины ламинарного подслоя при сохранении в нем линейного профиля скоростей. [c.85]

Исследования показывают, что при небольщих числах Рейнольдса величина к имеет постоянное значение (к = 2) для поверхностных трубок с разными значениями к. При увеличении Ре значение к также увеличивается, причем для трубок с большим значением к более заметно. Это обусловлено тем, что высота трубки становится больше толщины ламинарного подслоя в данном сечении. Поскольку изготовление трубок с низкими козырьками затруднительно, то этот метод не получил распространения. [c.207]

Согласно прежним рассуждениям, будем искать такое расстояние от стенки у = Sj,, для которого при у существенно преобладает вязкое трение, а при у У — турбулентное трение, т. е. при г/ < бл движение будет ламинарным, а при у > — турбулентным. Величина называется толщиной ламинарного подслоя или толщиной ламинарного фильма. [c.270]

Отсюда окончательно получим, что толщина ламинарного подслоя равна [c.271]

Первый режим наблюдается при малых числах Re. В этом случае бугорки шероховатости намного меньше толщины ламинарного подслоя, поэтому бугорки будут обтекаться полностью безотрывно (рис. XI. 14, а). Следовательно, в этом случае шероховатость не приводит к увеличению сопротивления, и никакой разницы между течениями в гладкой и шероховатой трубах не будет. При таком режиме шероховатая труба является гидродинамически гладкой. [c.285]

Второй режим имеет место при достаточно больших значениях чисел Re. Здесь высота бугорков шероховатости значительно больше толщины ламинарного подслоя, т. е. А > б ,. Как видно из рис" XI. 14, б, бугорки обтекаются турбулентным потоком как плохо обтекаемые тела с образованием отрывных зон. Коэффициент сопротивления плохо обтекаемых тел не зависит от числа Re, и при этом в трубах устанавливается режим, который можно назвать режимом развитой шероховатости или областью квадратичной зависимости сопротивления от скорости. Коэффициент сопротивления при этом режиме зависит только от относительной шероховатости. [c.285]

Если воспользоваться толщиной ламинарного подслоя, определяемой при изучении турбулентного движения в гладких трубах (см. рис. XI.7), то рассмотренные режимы можно характеризовать следующими величинами [c.286]

Действие добавок при снижении сопротивления проявляется в увеличении толщины ламинарного подслоя при сохранении линейного профиля скоростей в нем и логарифмического в турбулентной области. На рис. ХИ1.8 приведены кривые зависимости скорости, отнесенной к от логарифма для чистой [c.344]

Увеличение вязкости в непосредственной близости от стенки должно привести к утолщению ламинарного подслоя. Принимая, как это видно в формуле (XI.51), линейную зависимость толщины ламинарного подслоя от вязкости и считая неизменной вторую универсальную постоянную турбулентности а, получим значение толщины ламинарного подслоя 6j, при наличии добавок в виде [c.345]

Если же выступы шероховатости больше толщины ламинарного подслоя (рис. 4.14), то потери напора будут в значительной степени зависеть от шероховатости стенок, так как в этом случае трение жидкости происходит о шероховатую поверхность, не сглаженную подслоем. В соответствии с этим различают две категории поверхностей гладкие (б>А)и шероховатые (S < Д). Причем необходимо отметить, что понятие гладкой поверхности является относительным, так как толщина ламинарного подслоя зависит от числа Re, уменьшаясь с его увеличением. [c.116]

Установим зависимость, связывающую толщину ламинарного подслоя б с числом Re. Градиент скорости в пределах ламинарного подслоя, учитывая его малую толщину и наличие нулевой скорости на стенке, можно определить зависимостью [c.116]

Таким образом, толщина ламинарного подслоя [c.117]

Итак, толщина ламинарного подслоя прямо пропорциональна радиусу трубы, обратно пропорциональна числу Re и квадратному корню из коэффициента сопротивления к. [c.118]

Если же выступы шероховатости больше толщины ламинарного подслоя (рис. 99), то потери напора будут в значительной степени зависеть от шероховатости стенок, так как в этом случае [c.147]

А) и шероховатые (6<Д). При этом необходимо отметить, что понятие гладкой стенки является относительным, так как толщина ламинарного подслоя зависит от числа Re, уменьшаясь с его увеличением. [c.147]

Л/ для гладких труб есть величина постоянная и равная N = 10,47. Тогда толщина ламинарного подслоя будет равна [c.148]

Затем при дальнейшем увеличении скорости потока и связанном с этим возрастании числа Рейнольдса толщина ламинарного подслоя становится величиной того же порядка, что и размеры выступов. Значения коэффициента л в этой области отклоняются от закона Блазиуса в сторону увеличения. Это объясняется дополнительными вихреобразованиями, вызываемыми некоторыми (но не всеми) выступами шероховатости. Здесь сопротивление обусловлено не только вязкостью (числом R)> но и шероховатостью. Это так называемая зона смешанного трения. [c.182]

Наконец, в третьей зоне при больших значениях числа R толщина ламинарного подслоя становится столь малой, что выступы шероховатости оказываются больше толщины подслоя. Гидравлическое сопротивление, вызываемое вихреобразованием, становится постоянным и не зависит от числа R. Эту зону будем называть зоной вполне шероховатого трения. [c.182]

Полученные закономерности для % объясняются теорией Прандтля так. Толщина ламинарного подслоя обратно пропорциональна числу Рейнольдса, ибо с увеличением Re возрастают турбулентные пульсации и ширина основного ядра течения. При относительно малых значениях Re и малой шероховатости стенок (см. рис. 94, а) ламинарный подслой как бы покрывает шероховатость (бел > А). В этом случае шероховатость стенок не влияет на сопротивление, поскольку в ламинарном подслое возмущения, вызванные шероховатостью, сразу же угасают. Это и есть область гидравлически гладких труб. При больших значениях Re и большой шероховатости (см. рис. 94, б) толщина ламинарного подслоя меньше величины выступов шероховатости стенок (бел < А), и завихрения, образующиеся за выступами шероховатости, решающим образом влияют на эффект перемешивания, а следовательно, на сопротивления. Последняя область и отвечает шероховатым трубам. Наконец, при ламинарном режиме подслой заполняет все сечение трубы. [c.164]

На толщину пограничного слоя весьма существенно влияют физические параметры жидкости. Так, с увеличением вязкости жидкости возрастают толщина пограничного слол и толщина ламинарного подслоя при турбулентном потоке, что ухудшает условия перемешивания. В связи с этим в вязких жидкостях теплоотдача происходит менее интенсивно. С уменьшением плотности жидкости увеличивается толщина пограничного слоя и ухудшаются условия теплообмена. [c.308]

В переходном, а тем более турбулентном режимах основное термическое сопротивление сосредоточено в тонком ламинарном подслое, поэтому формула (9.7) приближенно пригодна для оценок и в этих режимах, если вместо бт подставлять толщину ламинарного подслоя. [c.82]

Потери на трение о воду, или на так называемое дисковое трение, в уплотнениях гидротурбин при сопоставлении конструкций уплотнений определяют расчетным путем. Методика расчета потерь на плоских поверхностях уплотнений основана на аналогии с потерями на трение вращающегося в воде диска, которые приведены Л. Г. Лойцянским в работе [32]. Момент трения для одной стороны такого диска, неровности на поверхности которого не превышают толщины ламинарного подслоя, определяются выражением [c.188]

Следует отметить, что имеются данные [6. 38, 6.39], показывающие снижение толщины ламинарного подслоя на шероховатых поверхностях. Величины Re и г+ связаны соотношением [c.155]

В выражении (6.12) последний член правой части эквивалентен толщине ламинарного подслоя и введен для учета влияния шероховатости поверхности, когда гребень волны выходит в ядро потока. Обычно это определяется условием [c.156]

При наличии поверхностного массообмена и турбулентном течении в трубе безразмерные координаты v+ и у+ не позволяют получить универсальный профиль скоростей. Графики и+=/(у+) — расходящиеся кривые, зависящие от параметра 6. Для расчета поправки на изменение толщины ламинарного подслоя в зависимости от Re и 0 на основании аппроксимации расчетных данных по методике [6.35] Т. М. Батищевой составлено уравнение [c.157]

Определенные особенности имеет расчет трения и теплообмена на шероховатой поверхности. Шероховатость поверхности может ускорить переход к турбулентному режиму течения и привести к увеличению поверхностного трения и интенсификации конвективного теплообмена. В переходной области теплообмен также усиливается. При анализе трения, введя так называемую песочную шероховатость, удалось исключить из рассмотрения форму элементов шероховатости. Отношение высоты эквивалентной песочной шероховатости к толщине ламинарного подслоя является параметром, характеризующим степень ее влияния на величину трения. Если высота шероховатости меньше толщины подслоя, она не влияет на трение. В этом случае поверхность считается гладкой. Когда высота шероховатости значительно превышает толщину ламинарного подслоя, определяющим становится сопротивление формы шероховатости при этом перестает зависеть от числа Re и определяется только высотой шероховатости. В промежуточной области зависит как от высоты шероховатости /г, так и от Re. С увеличением местного числа Маха влияние шероховатости на трение уменьшается. [c.50]

Если принять, что толщина ламинарного подслоя выражается соотношением [c.689]

Рейнольдса и уменьшением содержания кислорода в натрии [99, 100]. Эти явления авторы объясняют различной концентрацией нерастворенных частиц в пристенном вязком слое, изменение.м толщины ламинарного подслоя в зависимости от чисел Рейнольдса, а также срывом все большего числа нерастворенных частиц из пристенного слоя по мере увеличения скорости. [c.154]

Локальный коэффициент теплоотдачи от трубы к теку[цей в ней жидкости изменяется лишь на начальном участке (рис. 9.4,6), а на участке стабилизированного течения air = onst, поскольку толщина пограничного слоя (6т=г) постоянна. С увеличением скорости течения теплоносителя в трубе аст возрастает из-за уменьшения толщины ламинарного подслоя, а с увеличением диаметра тру- [c.81]

Вдали от точки отрыва напряжения вязкого трения пренебрежимо мало по сравнению с напряжением турбулентного трения для жсех расстояний от стенки, превышающих некоторую определенную величину, которая называется толщиной ламинарного подслоя. Внутри этого подслоя напряжение вязкого трения достигает больших значений, так как производная duldy здесь велика. Однако в точке отрыва ди ду) = 0 (при у = 0) и напряжение вязкого трения будет малым даже у стенки. Поэтому вязким трением можно пренебречь во всем сечении. Тогда из [c.335]

Интенсивность теплообмена между стенкой и средой зависит исключительно от толщины ламинарного пограничного подслоя, так как имеино он является главным термическим ссиротивле-нием. В турбулентном пограничном слое теплота передается значительно интенсивнее, чем в ламинарном, что объясняется меньшей толщиной ламинарного подслоя и интенсивным перемешиванием частиц жидкости в турбулентной части, которое приводит к дополнительному переносу теплоты за счет конвекции. На рис. 17.4 показан характер изменения коэффициента теплоотдачи, который обратно нропорцнопален толщине ламинарного пограппчпого слоя. На толщину ламинарного пограничного слоя существенное влияние оказывают ( )изические свойства жидкости, а также средняя скорость потока. Так, уменьшение средней скорости потока, уменьшение плотности или увеличение вязкости среды приводят к увеличению толщины пограничного слоя и ламинарного подслоя. [c.88]

Последнее выражение устанавливает взаимосвязь между рей-нольдсовыми напряжениями и состоянием поверхности пленки, неровности которой характеризуются векторами х ж п. Из этого выражения следует, что при уменьшении неровности поверхности, и, следовательно, интенсивность распада пленки увеличиваются. При 8, вообще говоря, также могут существовать волновые движения жидкости, но в этом случае х div п тоже стремится к нулю. Последнее возможно при волнах большой длины движутся такие волны со скоростью, близкой к скорости жидкости на поверхности. В этом случае возможно образование воздушных пробок, отделяемых друг от друга кольцевыми волнами большой длины. Очевидно, что наименьшее значение равно толщине ламинарного подслоя. Если скорость жидкости на границе этого подслоя достаточно мала, то это значит, что наиболее интенсивен распад пленки при волновых возмущениях, имеющих свойства, близкие к свойствам стоячих волн. [c.132]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...