Зона турбулентного течения

Все изложенные выше соображения относятся к сформировавшемуся турбулентному потоку. Формирование турбулентного потока (так же, как и ламинарного) происходит постепенно. Длина начального участка, на котором заканчивается формирование поля осредненных скоростей (при заданной форме входа), как показывают исследования А. Д. Альтшуля, зависит от коэффициента гидравлического трения Хс для стабилизированного течения, т, е. Ьц/с1 — 1(Хс). Основываясь на этих исследованиях, Б. В. Серебро получил формулу []/й[=1,45/ Хс+, +3,78, действительная для всех трех зон турбулентного течения в трубах. [c.196]

Потери при изменении направления круглых трубопроводов с внутренней шероховатой поверхностью (фиг. 63, б) для зоны турбулентного течения могут быть приняты по формуле [c.316]

Паскаля (давление жидкости) 23 распределения скоростей 142 Зона турбулентного течения промежуточная 152 сопротивления квадратичного 152 [c.354]

Интегральное уравнение энергии для зоны турбулентного течения имеет вид [c.97]

В зависимости от формы скоростного поля можно выделить две характерные области течения (рис. 16. 7, а) начальный участок, на котором в потоке охладителя сохраняется ядро с постоянной скоростью (зона ОАВ), и основной участок, где зона турбулентного смешения непосредственно соприкасается с динамическим пограничным слоем. [c.481]

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]

Следует отметить, что формула (5.38) справедлива не только для зоны III, но также и для зон II и IV, т. е. является универсальной для всей области турбулентного течения. Нетрудно показать, что на границах зоны III она переходит в известные и хорошо отвечающие опытам зависимости для Я. Так, при условии [c.84]

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]

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]

Вторая задача связана с определением тепловых потоков со стороны горячего газа к обтекаемому профилю типа турбинной лопатки в этом случае в пограничном слое вдоль профиля могут одновременно существовать зоны ламинарного, переходного и турбулентного течений. [c.55]

В баллистических экспериментах, выполненных в 50-е. гг., было обнаружено, что при движении моделей во фреонах в определенных условиях фронт головной ударной волны перестает быть гладким. На фронте головной ударной волны возникают многочисленные тройные конфигурации (пересечения в одной точке трех ударных волн). Картина течения становится такой же, как и за плоской ударной волной при наличии поперечных возмущений. В ряде случаев фронт волны остается гладким, а за ним возникает турбулентное течение. Сопротивление моделей существенно меняется. В дальнейшем были выполнены опыты в ударной трубе с инертными газами (аргон, криптон, ксенон) и с молекулярными (углекислый газ). Выяснилось, что распространение сильных ударных волн (при скорости несколько километров в секунду) имеет ряд особенностей. Фронт волны перестает быть плоским, в ряде случаев фронт разрушается, распределение плотности и концентрации электронов в релаксационной зоне имеет немонотонный характер (рис. 4.1, 4.2). Все эти особенности обнаруживают пороговый характер по скорости волны и начальному давлению. Малые примеси водорода (порядка 1%) оказывают стабилизирующее воздействие на течение. Описанное явление получило название релаксационной неустойчивости ударных волн. Существенную роль при этом, по-видимому, играет интенсивный переход энергии возбуждения в кинетическую. [c.81]

В частности, например, при di = d для ламинарного режима ф2-т 0 5 ддд турбулентного режима в зоне гладкого трения Ф = (0,5)2 о,25 0 297 и для турбулентного течения в зоне вполне шероховатого трения ф " = 0,25. Таким образом, гидравлический уклон и, следовательно, падение напора на сдвоенном участке при условии постоянства сечения магистрали всегда меньше, чем гидравлический уклон на одиночном участке. [c.209]

Во сколько раз можно повысить пропускную способность трубопровода диаметра (1 = 257 мм, если при том же самом располагаемом напоре и прежней рабочей жидкости заменить 25% всей длины трубопровода трубами диаметром = 305 мм. Задачу решить для случаев ламинарного и турбулентного течений (зона Блазиуса). [c.94]

Таким образом, при возрастании плотности теплового потока коэффициент теплоотдачи в переходной зоне увеличивается не только за счет появления новых центров парообразования, но и вследствие интенсификации переноса теплоты у каждого центра. Аналогичная ситуация складывается в однофазном потоке в переходной области от ламинарного течения к турбулентному зависимость числа Nu от числа Re оказывается более значительной, чем при развитом турбулентном течении. Причина, по существу, та же — слабый механизм переноса, действующий в ламинарном потоке, с ростом числа Рейнольдса вытесняется более сильным механизмом турбулентного обмена, [c.192]

На рис. 8.3 представлена зависимость коэффициента теплоотдачи от скорости циркуляции Wq при турбулентном течении воды без кипения (прямая 1) и в условиях кипения при различных значениях плотности теплового потока (кривые 2 к 3) [166]. При кипении 3 трубах также можно выделить три области режимных параметров, различающихся между собой по механизму переноса теплоты. При малых скоростях значение коэффициента теплоотдачи определяется процессом парообразования. При больших скоростях и том же значении q коэффициент теплоотдачи не зависит от плотности теплового потока. Между этими крайними областями режимных параметров располагается зона, в которой проявляются оба механизма переноса теплоты. [c.227]

При возрастании отношения и неизменном значении угла входа в конический канал приосевая зона обратных течений более существенно воздействует на турбулентную структуру потока. Вследствие этого уменьшение пульсаций по абсолютной величине происходит только в некоторой периферийной области канала, ширина которой уменьшается к выходу (рис. 4.13, а, б, в). При постоянном значении изменение угла входа до 24...40 практически не оказывает влияния на характер распределения по длине и радиусу канала (рис. 4.1.4). [c.88]

Течение теплоносителей в активной зоне ядерных реакторов, теплообменников, парогенераторов практически всегда носит турбулентный характер. Поэтому ниже рассматривается теплообмен лишь при турбулентном течении жидкостей и газов в каналах различной формы, а также теплообмен при продольном и поперечном обтекании пучков труб или других поверхностей. Разбираются случаи вынужденной, свободной и смешанной конвекции. Интенсивность конвективной теплоотдачи жидкостей и газов при турбулентном течении определяется коэффициентом теплоотдачи, который, как правило, относится к разнице температур стенки и средней температуры среды а = — tf). [c.51]

Течение жидкости по трубам. Основные закономерности турбулентного течения воды установлены опытным путем. Принято считать, что у поверхности стенки существует ламинарный слой, отделяемый от турбулентного ядра потока буферной зоной. Толщина ламинарного слоя в фиксированной точке пульсирует во времени, что связано с турбулентным характером основного потока. [c.18]

Модельные исследования нестационарных турбулентных пульсаций потока во входных патрубках насосов. Турбулентные течения однородной несжимаемой жидкости характеризуются случайными значениями скорости и давления в каждой точке потока. Наличие отрывных зон накладывает на общий фон турбулентного потока нестационарные турбулентные возмущения, выражающиеся в низкочастотных колебаниях потока и нестационарном поле скоростей и давлений в мерных сечениях. В целях получения сопоставимых результатов по исследованию нестационарных турбулентных пульсаций во входных патрубках насосов примем следующие условия проведения модельного эксперимента, проверенные практикой [c.98]

Согласно трехслойной схеме функция ги не является непрерывной, и профиль скорости ы+ имеет изломы. Однако в этой модели отчетливо выступает механизм переноса импульса в каждой зоне. Если известно или постулировано распределение касательного напряжения, то с помощью уравнения (6-28) легко определить ей в любой зоне. Важность этой операции станет ясна в дальнейшем при рассмотрении теплообмена при турбулентном течении. [c.92]

Для анализа характерных областей О. т. можно использовать Навье— Стокса уравнения. Для ламинарного течения и ряда задач турбулентного течения получены численные решении. Однако сложность ур-ний п нерегулярное поведение параметров в зонах О. т. ограничивают возможность такого подхода для многих прак-тич. задач. Для их решения обычно используют полу-эмпирич. методики, постулирующие картину течения и использующие для турбулентных течений эмпирич. константы. [c.517]

Длина начального участка в наших исследованиях, как показали измерения, при всех режимах не превышала величины 0,3-f-0,7 и. Рабочим участком канала считалась часть канала, заключенная между сечением, удаленным от входа на расстояние 0,7 ж, и сечением, удаленным от выхода на 0,4 м. В опытах изучалось лишь установившееся движение воздуха. При анализе потерь давления вдоль канала использовались лишь данные, полученные на рабочем участке канала. В середине рабочего участка на статоре был установлен датчик тангенциального трепия. Профили скоростей измерялись по всей длине канала через каждые 300 мм, что давало возможность проследить трансформацию профилей на начальном участке и выявить зону установившегося течения. Распределение статических давлений на рабочем участке канала имело линейный характер. Для участка установившегося движения при чисто турбулентном режиме течения воздуха значение коэффициента осевого трения вычислялось по формуле [c.410]

Если Re>ReKp (зона турбулентного течения пленки занимает большую часть поверхности), из уравнения (4-296) имеем [c.140]

Если КеЖбкр, т. е. зона турбулентного течения занимает большую часть поверхности, то [c.66]

Указанный метод обработки экспериментальных данных был широко использован также в работах Бекера [64—67], Даклера [103], Ван Вингена [99] и других исследователей. Однако эмпири-ческие зависимости, полученные в этих работах, не могут претендовать на общность хотя бы по той причине, что получены на основании гипотез с весьма искусственными допущениями. Так, например, предположение Мартинелли о том, что можно получить единую зависимость для всей зоны турбулентного течения смеси независимо от структуры потока, не соответствует действительности. В дальнейшем будет показано, как с изменением структуры течения смеси резко меняются закономерности изменения основных гидравлических параметров — истинного газосодержания и коэффициента сопротивления, вследствие чего практически исключается возможность построения единой гидравлической модели всево.зможных структур течения. [c.10]

Та = i/RbhSVv = 0...400 скорость изнашивания приблизительно одинакова, но меньще, чем при отсутствии щели (см. рис. 13.24). Следовательно, при изменении режима течения в кольцевом зазоре в таком широком диапазоне чисел Та нет обмена абразивом между областью стыка пары трения и областью вне щели. При переходе в зоне турбулентного течения (Та > 400) цилиндрическая щель уже не обеспечивает стабильности движения гидросмеси вблизи стыка пары трения, и ее изнашивание происходит с той же скоростью, что и при отсутствии защитной щели. [c.448]

Недостатки первых, чисто эмпирических формул заключались в ограниченной возможности их применения (лишь в условиях, сходных с условиями эксперимента). Однако еще в 1883 г. Д. И. Менделеев указывал на возможность получения универсальной формулы, пригодной для всех зон турбулентного течения. Он писал Должно думать, что все дело трения в трубах сведется к одному общему закону, в котором при больших скоростях окажут влияние те члены, которые почти исчезают при малых, и обратно . Эти предположения подтвердились в 1938 г., когда К. Ф. Кольбрук на основании обобщения своих опытов и исследований других авторов предложил универсальную для турбулентого течения формулу [c.105]

В книге [10], изданной в 1969 г., мы имели основание писать, что общепринятый в США метод обработки и обобщения экспериментальных данных для определения гидравлических сопротивлений при течении двухфазных смесей (метод Мартинелли) в основном отражает закономерность значительного изменения плотности смеси и массового расходного газосодержания, но не характеризует изменения сопротивления трения. Кроме того, предположение Мартинелли о том, что можно получить единую зависимость для всей зоны турбулентного течения смеси независимо от структуры потока, не соответствует действительности. В дальнейшем были определены основные структуры течения смесей и показано, как с изменени- [c.3]

Рассмотрим также теплообмен на профиле турбинной лопатки при наличии зон ламинарного, переходного и турбулентного течения. Расчет выполняется при использовании уравнений (1.127) с дополнительными условиями по переходу (1.128). Расчетные и опытные значения числа Нуссельта на турбинном профиле показаны на рис. 7.16 для двух чисел Рейнольдса (Rej = рыас/м., 2 — скорость на выходе из решетки с — хорда лопатки). Результаты приведены для выпуклой стороны профиля. При меньшем числе Re (Rea = 1,84.10 ) пограничный слой остается ламинарным вплоть до точки отрыва (при х1с = 0,86), расчетное местоположение которой согласуется с опытным (в точке отрыва пограничного слоя трение на стенке становится равным нулю). При большем числе Re (Re = 6,75.10 ) отрыв [c.265]

Гидродинамический начальный участок наблюдается как при ламинарном, так и при турбулентном течении. Однако при Ке > Кекргтечение в начальном участке может развиваться своеобразно. В передней части трубы может существовать ламинарная форма течения. Образующийся ламинарный пограничный слой при достижении критической толщины переходит в турбулентный. Толщина последнего быстро растет, пока це заполнит все течение трубы. Зона начального участка в месте изменения режима течения характеризуется перемежаемостью движения. Изменение, режима течения может произойти и за пределами начального гидродинамического участка. [c.201]

Каковы границы зон сопротавления при турбулентном течении [c.77]

X — периметр сечения v — кинематический коэффициент вязкости в м кек). При Re< Re p (Re p —критическое число Рейнольдса) существует ламинарное течение (слоистое, без перемешивания частиц), при Re > — турбулентное течение, характеризуемое беспорядочным перемешиванием частиц и пульсациями местных скоростей. Значения Re p для сечений различной формы весьма близки между собой и находятся в интервале Re p = 2000 4- 2300 [16], [42]. В расчетах обычно принимают для ламинарного режима Re 2000 и для турбулентного режима Re3000 (Re = 2000 -Ь -т- 3000 — критическая зона). [c.624]

На основании опытов, проведенных в ЦКТИ, было установлено, что коэффициент сопротивления подшипников диаметром 450—600 мм сильно возрастает при определенных числах Re = wA/v. При Re—1000 турбулентный режим возникает в слабо нагрул<енных зонах подшипника, а при Re 3000 — в несущей зоне смазочного слоя. Второму режиму турбулентного течения соответствует резкое увеличение мощности трения. Так, при диаметре шейки 600 мм и ft = 3000 об/мин эта мощность достигала 850 кВт при расходе масла 920 л/мин, и температура баббита становилась предельной. При этом в восьми подшипниках указанного размера в турбогенераторах с тремя ЦНД потеря мощности достигала бы 6800 кВт. Эта мощность более чем вдвое превышает ее расчетную величину для ламинарного течения. Почти половина мощности трения приходится на ыенагруженные участки подшипника. Эксперименты также показали, что коэффициенты жесткости при ламинарном и начинающемся турбулентном течениях близки к расчетным, полученным в предположении ламинарного течения. Касательные напряжения определяются из выражения [c.62]

Н. С. Ерохин, А. К. Некрасов. ТУРБУЛЕНТНОЕ ТЕЧЕНИЕ — форма течения жидкости или газа, при к-рой вследствие наличия в течении много-числ. вихрей разл. размеров жидкие частицы совершают хаотич. неустановившиеся движения по сложным траекториям (см. Турбулентность), в противоположность ламинарным течениям с гладкими квазипараллельными траекториями частиц. Т. т. наблюдаются при определ. условиях (при достаточно больших Рейнольдса числах) в трубах, каналах, пограничных слоях около поверхностей движущихся относительно жидкости или газа твёрдых тел, в следах за такими телами, струях, зонах перемешивания между потоками разной скорости, а также в разнообразных природных условиях. [c.177]

Однако, если образовавшаяся нленка не будет удаляться в результате повышенной турбулентности потока пара, наиболее активный процесс будет идти в зоне вторичгтых течений, т. е. у корня i-i периферии сопловых Л1 рабочих лопаток. [c.304]

Схематический вид пакета с плоскими элементами, из которых собирается активная зона реактора, представлен на рис. , а. Рассматривается процесс теплосъема при турбулентном течении жидкости в канале прямоугольного сечения, образованном двумя соседними плоскими ТВЭЛ (рис. 1,6). [c.600]

Исходя из предположения одновременности существования ламинарного и турбулентного течений и используя нормальный закон распределения для определения вероятности появления соответствующих рйжимов, А. М. Керенский предложил [2-50] для зоны смены режимов стабилизированного течения единую формулу расчета коэффициента сопротивления трения труб с равномерно-зернистой шероховатостью [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...