Движение адиабатическое трубе

Получена единая зависимость (9), позволяющая рассчитывать в широком диапазоне изменения определяющих параметров гидравлическое сопротивление при движении адиабатического двухфазного потока в каналах сложной формы (пучки стержней) и трубах. [c.161]

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]

В дальнейшем ограничимся рассмотрением таких видов потерь давления в двухфазном потоке, которые вызываются только наличием сил трения и объемных сил тяжести. Для этого проанализируем стационарное, стабилизированное, одномерное течение адиабатического, несжимаемого двухфазного потока кольцевого типа без волнообразования на границе раздела фаз в плоском канале постоянного сечения (рис. 1). В этих условиях потерями напора вследствие ускорения потока, наличия местных сопротивлений и прочими видами потерь напора можно пренебречь, за исключением потерь давления на трение и нивелирного напора. При движении этого потока в условиях отсутствия сил тяжести (g=0, ближе всего к этим условиям приближается течение двухфазного потока в горизонтальной трубе) полный перепад давления связан в основном только с диссипацией энергии потока вследствие трения. При подъемном (против сил тяжести) движении того же потока в вертикальном канале ( > 0) в дополнение к этим потерям добавляются потери напора, вызываемые необходимостью совершения работы против сил тяжести. Эти дополнительные потери давления обычно принято учитывать с помощью так называемого нивелирного напора. На ранних стадиях изучения двухфазного потока, когда он рассматривался как некоторый гомогенный поток с постоянной по сечению приведенной плотностью P j,(j= Р (1 — Р) + Ч-р"Р, где индексы ш " обозначают соответственно жидкую и газовую фазу р — объемное расходное газосодержание, рекомендовалось [3, 4] вычислять величину удельного нивелирного напора по следующей формуле [c.164]

Реальные пакеты конвективных поверхностей нагрева со сложной многоходовой схемой движения сред и панели радиационных поверхностей, составленные из большого числа параллельно включенных по рабочей среде труб, представляются идеализированной расчетной схемой. Расчетная схема конвективного теплообменника представляет собой систему из двух движущихся в параллельных направлениях сред греющих газов и рабочей среды, разделенных неподвижной твердой стенкой. Греющие газы в стационарном режиме отдают тепло через разделяющую стенку рабочей среде и контактируют с наружной стенкой, имеющей адиабатическую поверхность со стороны внешней окружающей среды. [c.71]

Обнаруженное влияние поля температуры теплоносителя, сформированного неравномерным полем тепловыделения по радиусу пучка витых труб, на поле скорости потока необходимо учитывать при разработке модели течения и ее математическом описании и при нестационарном протекании процессов тепломассопереноса. Необходимость использования уравнения движения в виде (1.8) может быть обоснована также при исследовании процесса выравнивания неравномерности поля скорости, сформированной входным патрубком при адиабатическом течении воздуха. Эксперименты проводились на моделях теплообменного аппарата с 127 витыми трубами овального профиля с относительным шагом S/ d = 16 и числом Fr , = 470 на экспериментальной установке, описанной в [39]. Вход потока в пучок бьш осесимметричным. Неравномерность поля скорости формировалась системой входных решеток, уровень турбулентности за которыми составлял 6%. Скорость потока измерялась в выходных сечениях пучков различной длины трубкой полного напора, малочувствительной к углу скоса потока до 20° [39]. Длина пучков соответствовала расстояниям от входа lid, 18,7d, 90,5d. При этом входные условия сохранялись неизменными, число Re s 10 и = 305 К. Среднеквадратичная погрешность определения скорости составляла 3%. [c.107]

Общее дифференциальное уравнение распределения скоростей вдоль оси трубы переменного сечения получается с помощью трех уравнений одномерного потока неразрывности, количества движения и энергии. Для адиабатического течения газа в трубе имеем [c.74]

В следующих параграфах мы рассмотрим в одномерной постановке характерные для потока сжимаемой жидкости соотношения между различными характеристиками течения и потерями на трение. Будут рассмотрены изотермический случай, характерный для трубопроводных линий, которые уже достигли термического равновесия с внешней средой, и адиабатический случай, который встречается при движении в теплоизолированных трубах. [c.309]

Рассмотрим адиабатическое, но не изэнтропическое движение газа по трубе при наличии сопротивления трения, причем для простоты ограничимся случаем трубы постоянного сечения. [c.120]

Положим > о, т. е. будем рассматривать развитие движения вниз по потоку. Тогда сразу видно, что йМ > О, если М < 1 и М < О, если М > 1. Это приводит к следующему выводу при адиабатическом движении газа по трубе постоянного сечения наличие трения вызывает ускорение дозвукового потока и замедление сверхзвукового потока. [c.122]

Элементарный расчет ударной трубы заключается в следующем. Охарактеризуем физические свойства газов двумя константами молекулярным весом р и показателем адиабаты к. Пусть газу, вначале находившемуся в правом отделении, соответствуют константы и к , а газу в левом отделении — р4 и 4. Начальные давления назовем соответственно и р4, причем р4 Э Рх-Трубу будем считать теплоизолированной, а движение газа адиабатическим. [c.155]

Переходя к более детальному изучению одномерного адиабатического и изэнтропического движения газа, заметим, что к нему применимы все ранее выведенные соотношения, связывающие между собою термодинамические параметры газа и скорость движения или число М. Необходимо только установить связь между одним каким-нибудь из этих параметров и сечением трубы А. [c.200]

Совокупность равенств (90) и (91) представляет полное решение задачи об одномерном стационарном адиабатическом и изэнтропическом движении газа по трубе переменного сечения решение это представлено в удобном параметрическом виде, причем роль параметра играет число М. Задавшись законом изменения площади сечения трубы А (х), определим М (х) по (90), а затем и искомые р (х), р (х) и Т(х) по (91). [c.202]

Рассматриваемая монография имеет следующие наименования отдельных глав ч. 1—общие свойства газовых течений введение закон обращения воздействий, изолированные воздействия общие соотношения ч. 2 — течение идеального газа основные уравнения и характеристики качественные соотношения примеры расчета для отдельных воздействий (геометрическое и идеальное расходное сопло, механическое сопло, тепловое сопло, движение с трением в цилиндрической трубе, расходное воздействие, сравнение некоторых результатов расчета) примеры расчета для сложных воздействий ч. 3 — тепловые и адиабатические скачки адиабатический скачок уплотнения тепловые скачки в газовых течениях количественные соотношения применение уравнения количества движения к газовым течениям. [c.330]

Как известно, технические расчеты движения газа в трубах стремятся проводить для упрощения в Предположениях либо адиабатичности, либо изотермичности процесса. В реальных условиях движение газа по трубопроводу происходит с теплообменом с окружающ ей средой и при этом температура газа по длине трубы не остается постоянной. Однако для газопроводов большой протяженности режим движения газа более близок к изотермическому, чем к адиабатическому. Поэтому в инженерных расчетах считают, что движение газа в магистральных трубопроводах — изотермическое,, а температура газа принимается равной температуре грунта на глубине заложения трубы. [c.733]

Более общий, чем в предыдущих исследованиях, подход к расчету неустановившегося одномерного неизотермического движения газа (или сжимаемой жидкости) в трубах без фазовых превращений был предложен в исследованиях И. А. Чарного (1961), который рассмотрел эту задачу при произвольном виде уравнения состояния газа с учетом теплообмена с внешней средой, а также весомости газа. Им же был подробно рассмотрен эффект Джоуля — Томсона для газа, следующего уравнению состояния Ван-дер-Ваальса, в частном случае адиабатического движения по теплоизолированной трубе. [c.733]

Адиабатическое движение газа в трубе постоянного сечения при наличии сопротивления трения [c.208]

Наряду с неравновесностью средних концентраций в двухкомпонентной тепловой трубе имеет место неравновесность средних температур. Учитывая малое термическое сопротивление фазового перехода, следует ожидать, что температура жидкости на границе раздела фаз равна температуре пара и, следовательно, в пределах диффузионного пограничного слоя имеется радиальный перепад температур. Радиальный перепад температуры в каждом сечении тепловой трубы, в том числе и в адиабатической зоне, вызывает радиальный теплообмен между двумя фазами, похожий на противоточный теплообмен в теплообменниках. Пар охлаждается при движении в направлении к конденсатору, жидкость, двигаясь в противоположном направлении, нагревается. Радиальное падение температуры пара — совершенно необходимое условие работы двухкомпонентной трубы. Иначе невозможно объяснить значительное падение температуры между испарителем и конденсатором, наблюдаемое во всех экспериментах с двухкомпонентными тепловыми трубами при концентрациях, отличающихся от азеотропных [39—42]. [c.140]

Правомочность такой замены вытекает из следующих рассуждений. Движение газа в трубе без энергетического обмена, но при наличии сил трения является необратимым адиабатическим процессом. Такой процесс, как нам уже известно, сопровождается ростом энтропии. Приращение энтропии можно выразить по уравнению (4-27) [c.210]

Испытания моделей летательных аппаратов, движение которых сопровождается интенсивным аэродинамическим нагревом, можно проводить на установках, где высокоскоростной поток, обтекающий модель, имеет достаточно большую температуру. Один из методов получения таких потоков состоит в сжатии газа поршнем, быстро движущимся в канале трубы. При этом вследствие малой длительности процесс такого сжатия можно считать адиабатическим. Эти аэродинамические ус- [c.37]

Из уравнения (VI.39) легко получить закон одномерного адиабатического движения газа в цилиндрической трубе при наличии трения. Для цилиндрической трубы г = onst) уравнение (VI.39) будет [c.145]

На рис. 5.4 показана схема перехода горения газовой смеси при поджигании ее у закрытого конца трубы [30]. Физической причиной возникновения детонации является взрыв адиабатически сжатой газовой смеси. На начальном этапе горения (см. рис. 5.4) образуется ламинарное пламя П. В результате расщирения продуктов сгорания перед фронтом пламени возникает волна сжатия 5, за которой происходит ускорение движения фронта пламени и непрореагировавщей газовой смеси. В дальнейшем в связи с турбулизацией потока газа перед пламенем оно превращается в турбулентную область сгорания. В результате увеличивается скорость распространения пламени относительно несгоревщей смеси, что приводит к увеличению давления и температуры в волне сжатия. Прогрессивное увеличение амплитуды волны сжатия происходит до тех пор, пока не создаются условия, необходимые для взрывного воспламенения адиабатически сжатой смеси и перехода процесса в детонационный. [c.98]

Отсюда, так как вдоль каждой линии тока рк согласно (8.11) легко выразить через р, У, Ктах и р/р, следует, что pjpl = = Pi/pl, или, так как р = р1, что Pi = р , pi = рг и Kj = v . Таким образом, из предположения о непрерывном обтекании тела в цилиндрической трубе при отсутствии полостей, распространяющихся за телами в бесконечность, т. е. при Si = S , как следствие условия о выравнивании давлений получилось, что все характеристики потока в переднем и заднем сечениях Si и 1S2 далеко от тел одинаковы. Этот вывод установлен для непрерывных адиабатических движений газа очевидно, что для несжимаемой жидкости это положение также верно. [c.72]

На рис. 11-7 приведены полученные опытным путем графики изменения давления и скорости по длине трубы для адиабатического и недиабатического дозвукового и сверхзвукового газовых потоков. При небольших значениях М движение сжимаемого газа практически мало отличается от движения несжимаемой жидкости скорость газа почти не изменяется вдоль канала, а давление убывает по линейному закону. [c.250]

При движении поршня остаточный воздух адиабатически сжимается, и непосредственно перед ударом давление воздуха может подниматься, что вызывает дополнительное изменение скорости. Сила трения поршня при движении по пусковой трубе вызывает )авномерное уменьшение ускорения. ia рис. 4 приведены зависимости изменения ударного ускорения,скорости, перемещения во времени при работе ударных стендов этого типа. В комплект стенда входит вычислительная машина, для которой разработана программа, позволяющая определять размеры тормозного устройства, необходимого для формирования ударного нагружения с заданными параметрами. Программа основана на двойном интегрировании изменения ударного ускорения во времени. По уровню ударного ускорения в любой момент времени от /j до 4 и массе ударной платформы с монтажным приспособлением и испытуемым изделием определяют поперечные сечения тормозного устройства в виде решетки. По этой площади находят требуемый боковой размер решетки, а по зависимости изменения перемещения по времени — высоту тормозного устройства от вершины до выбранного сечения. В вычислительную машину вводят следующие данные длительность ударного импульса, изменение ударного ускорения во времени, начальную скорость соударения, характеристики материала тормозного устройства. В результате получают по десяти уровням ударного ускорения боковую длину и высоту тормозного устройства. [c.345]

При совмесгпом влиянии местных сопротивлэиий и трения и адиабатическом законе течения газа. Для решения задачи можно воспользоваться четырьмя известными уравнениями количества движения и сохранения массы газа, связывающими параметры входа и выхода дросселя с параметрами трубы. Из них два — (11) и (76) — останутся без изменения индексаций, а два дру- [c.256]

Расчет перепадов давления в трубах при движении паро(газо) жидкостных сме-сед в адиабатических условиях, а также при кипении недогретой жидкости и пароводяной смеси см. в [34, 49, 59, 78]. [c.183]

Наибольшее развитие, в связи с задачами, вставшими перед создателями паровых турбин, получила газовая гидравлика, предметом изз чения которой явились одномерные течения сжимаемого газа с большими до- и сверхзвуковыми скоростями по трубам и соплам, вопросы истечения газа из резервуаров и тому подобные явления. Это направление механики сжимаемого газа нашло опору в общих теоремах количеств движения, теореме Бернулли, баланса энергии, а также в основных закономерностях термодинамики газа. Наиболее популяр-цым и важным результатом этого направления следует признать классическую формулу Сен-Венана и Ванцеля (1839), связывающую скорость адиабатического истечения газа с давлением и плотностью газа в резервуаре и с противодавлением. [c.29]

Для получения аэродинамических характеристик газоотводящих труб рассмотрим движение изотермического потока несжимаемого газа (р = onst) в вертикальном стволе произвольной геометрии, высотой Я и эквивалентным диаметром устья Do, с абсолютно газоплотными и адиабатически изолированными стенками. Принимаем заданными параметры газов на входе в трубу. [c.47]

Рассмотрим адиабатическое движение газа в трубе постоянного сечения при наличии сопротивления трения калорически совершенного газа. [c.208]

Другими примерами существенных эффектов, которые могут проявляться в модельных опытах и отсутствовать в подлежащих изучению натурных явлениях, могут служить эффекты кавитации, возникающие при движении тел в воде, и эффекты конденсации газов в испытательных установках. Возникновение этих эффектов связано с понижением размер ных значений давления и температуры в некоторых областях движущейся среды. (Кавитация — это испарение воды в области низких давлений, а конденсация воздуха в аэродинамических трубах может происходить за счет очень резкого падения температуры при адиабатическом расширении частиц газа в некоторых частях газового потока.) Для устранения кавитации в воде требуется (см. гл. VIII) повышать несущественное внешнее давление в бесконечности Роо- Для устранения конденсации газа требуется увеличивать в набегающем потоке температуру Гоо, несущественную с точки зрения критериев подобия в первоначальной постановке задачи. В связи с этим в аэродинамических трубах с большими сверхзвуковыми скоростями осуществляется, вообще говоря, значительный подогрев рабочего газа. [c.430]

Рассматривается частный случай адиабатического движения газа в трубе без энергетического обмена с о-кружающей средой. В общем случае условие минимума сеченчя не является необходимым для перехода в область сверхзвуковых скоростей. [c.339]

В трубе адиабатического сжатия возможны два режима работы. Один из них связан с использованием тяжелого поршня. Скорость движения такого поршня оказывается обычно меньше скорости звука в толкаемом газе, и разогрев газа в отсеке 3 происходит без образования ударной волны, т. е. изэнтропически. [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...