Слой ламинарный (пристенный)

Сопоставление абсолютной шероховатости Л с толщиной рассмотренного выше пристенного слоя (ламинарной пленки) б л выдвигает необ.ходимость различать следующие основные случаи при турбулентном движении жидкости [c.77]

Для определения в (43.5) постоянной С1 предполагается существование ламинарного пристенного слоя малой толщины 8 для скорости Vгi на границе этого слоя имеем [c.153]

В ламинарном пристенном слое скорость меняется от значения Vгs (на границе с турбулентным ядром) до нуля (у стенки). Таким образом, градиент скорости в пределах ламинарного пристенного слоя [c.153]

В пределах рассматриваемого участка струи можно наблюдать переход ламинарного пристенного пограничного слоя в турбулентный. Согласно данным [9], если входное сопло, из которого истекает струя, имеет небольшое поджатие, не устраняющее начальные возмущения, то пристенный слой чаще всего будет турбулентным на всем протяжении. Если же сопло обеспечивает [c.89]

Для интегрирования этого уравнения Прандтль ограничивает пределы интегрирования пространством от ламинарного пристенного слоя внутрь турбулентного ядра, принимая т=Го и линейную зависимость I от координаты 2 В виде [c.145]

Для ламинарного пристенного слоя имеем [c.319]

В связи с этим в турбулентном потоке в непосредственной близости от стенки должен быть расположен весьма тонкий пристенный слой с движением, близким к ламинарному. Этот пристенный слой условно будем называть ламинарной пленкой. [c.76]

Следует отметить, что выведенные выше закономерности и формулы (5.14)—(5.22) справедливы только для участков трубопровода с развитым ламинарным движением, которое устанавливается на определенном расстоянии от входа в трубу. При входе в трубу частицы жидкости имеют примерно одинаковые скорости по сечению и только вблизи стенок (в тонком пристенном слое) вследствие прилипания жидкости к стенкам происходит почти внезапное падение скорости до нуля. По мере удаления от входа под влиянием [c.72]

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]

Из рассмотрения формулы (4.47) следует, что коэффициент X (а следовательно, и потери напора) при ламинарном режиме не зависит от состояния внутренней поверхности стенок труб, характеризуемого их шероховатостью по-видимому, это объясняется наличием у стенок пристенного прилипшего слоя жидкости, по которому (а не по стенке) скользит жидкость, движущаяся по трубе. [c.143]

Рассмотрим движение вязкой жидкости в круглой цилиндрической трубе радиусом Го- В данном случае при ламинарном режиме отдельные струйки движутся параллельно друг другу. Стенки, вдоль которых происходит движение, покрываются прилипшими к ним частицами жидкости скорость движения непосредственно на стенке равна нулю. Первый пристенный движущийся слой жидкости будет скользить по стенке, покрытой-прилипшими частицами, поэтому величина трения внутри трубы может быть определена по зависимости (4.2), подтвержденной теоретическими и лаборатор- [c.109]

Механизм переноса теплоты в турбулентном пограничном слое значительно сложнее, чем в ламинарном, и пока еще не совсем ясен. В ламинарном пограничном слое теплота переносится путем теплопроводности и конвекции. В пристенной части пограничного слоя, где скорость жидкости очень мала, теплота переносится в основном теплопроводностью. С увеличением расстояния от стенки (в пределах пограничного слоя) продольная скорость потока увеличивается Ти вместе с ней увеличивается интенсивность переноса теплоты конвекцией. В турбулентном пограничном слое, в его турбулентной части в результате пульсаций скорости происходит непрерывное перемешивание макрочастиц жидкости. Если в пограничном слое имеется поперечный градиент температуры, то процесс перемешивания приводит к дополнительному переносу теплоты. Перенос теплоты через турбулентный пограничный слой более интенсивен, чем через ламинарный. [c.129]

В настоящее главе рассмотрены следующие процессы взаимодействия неограниченного и струйного потоков с пластиной а) теплообмен в ламинарном пограничном слое, осложненный действием градиента давления теплообмен в турбулентном пограничном слое, осложненный действием градиента давления б) теплообмен в пристенном пограничном слое, осложненный действием градиента давления и высокой степенью турбулентности внешнего течения описание режимов течения, в пристенном пограничном слое приведено в специальной литературе [5, 94]. [c.159]

Механизм переноса теплоты в турбулентном пограничном слое пока еще не совсем ясен. В ламинарном пограничном слое теплота переносится путем теплопроводности и конвекции. В пристенной части пограничного слоя, где скорость жидкости мала, теплота переносится в основном теплопроводностью. С увеличением расстояния от стенки (в пределах пограничного слоя) продольная скорость потока увеличивается и вместе с ней увеличивается интенсивность переноса теплоты конвекцией, В турбулентном пограничном слое, в его турбулентной части в результате пульсаций скорости происходит непрерывное перемешивание макрочастиц жидкости. Если в пограничном слое имеется поперечный градиент темпера- [c.276]

Турбулентные пульсации скорости могут проникать в ламинарный пограничный слой из внешнего турбулентного потока. Турбулентные пульсации могут также возникать в пристенной части пограничного слоя [55, 80]. [c.308]

Изменение относительной скорости и /и о в зависимости от г/В на начальном участке трубы при ламинарном режиме течения показано на рис. 2.4. Профил . скорости I на входе в трубу может быть произвольным. На некотором начальном участке трубы, вследствие действия сил внутреннего трения, он изменяется и стремится принять форму 4, соответствующую стабилизированному течению. Известно, что на участке трубы с установившимся профилем скорости потери энергии на трение минимальные. Вследствие действия сил внутреннего трения и прилипания жидкости к стенке, на начальном участке трубы возникает пристенный пограничный слой заторможенной жидкости. Толщина этого слоя растет вниз по течению до тех пор, пока он не заполнит все сечение трубы. [c.102]

Уравнения (2.85) —(2.87) описывают течение жидкости в тонком пристенном слое и называются уравнениями пограничного слоя, причем уравнение (2.85) является уравнением движения, (2.86) — неразрывности потока и (2 87) — энергии. Они справедливы для двухмерных ламинарных стационарных течений несжимаемой жидкости с постоянными физическими свойствами. В отличие от уравнений (2.52)-(2.55), здесь введена диссипативная функция Ф, равная [c.110]

Каждый член, стоящий в правой части уравнения (6.38), определяет количество теплоты, вынесенное в основной объем жидкости в единицу времени с единицы площади теплоотдающей поверхности соответственно за счет турбулентного обмена, в форме избыточной энтальпии перегретой жидкости, выталкиваемой из пристенной области паровыми пузырями, а также в форме работы, затраченной на образование поверхности раздела фаз. В этом уравнении и Wi — температура и скорость жидкости на границе между ламинарным слоем и турбулентным ядром потока соответственно t и W — средние температура и скорость в ядре потока У — объем жидкости, захватываемый одним паровым пузырем при отрыве от поверхности нагрева А и F — соответственно площади поперечного сечения и поверхности трубы С — константа. [c.185]

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]

Под интенсификацией теплообмена авторы понимают увеличение количества тепла, снимаемого с теплоотдающей поверхности, без увеличения расхода теплоносителя. При охлаждении однофазным теплоносителем эффект интенсификации оценивается по увеличению коэффициента теплоотдачи. Критерием эффективности интенсификаторов теплообмена при этом является отношение коэффициентов теплоотдачи с интенсификатора-ми и без них при одинаковом расходе теплоносителя. Такая оценка отвечает физическому смыслу процессов, с помощью которых достигается интенсификация теплообмена. Все они сводятся к увеличению турбулентного обмена между пристенным слоем и турбулентным ядром потока, к утонению или разрушению ламинарного подслоя, к уменьшению его термического сопротивления. Эффективность интенсификаторов при охлаждении двухфазным теплоносителем оценивается по увеличению зоны бескризисного кипения. Под критерием эффективности интенсификаторов в этом случае понимается отношение критических мощностей в каналах с интенсификаторами теплообмена и без них при одинаковых давлении, входной температуре и расходе теплоносителя. [c.7]

Поскольку в опытах течение парогазовой смеси в трубе было ламинарным, были произведены расчеты полей температур и парциальных давлений цезия по сечению потока при различных значениях продольной координаты х. Сопоставление кривой насыщения Pj=/ ( ), построенной по распределению температур в сечении потока, и зависимости р=/ (г/гд) в том же сечении позволяет определить границу расположения зоны тумана в пристенном слое потока (гд, г — радиус и текущий радиус трубки). Пристенный туман занимает значительную часть сечения рабочей [c.279]

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]

В простейшем случае принимается двухслойная схема, согласно которой поле течения разделяется на две зоны — пристенный ламинарный слой и турбулентное ядро. Стыкуя надлежаш,им образом решения, относящиеся к каждой из зон в отдельности, получают картину поля скоростей в целом. Более точной является трехслойная схема, предполагающая, что между ламинарным слоем и турбулентным ядром имеется буферная зона , в которой происходит постепенное вырождение турбулентности. Имеются и такие решения, которые с помощью единой закономерности, способной к предельным, в указанном смысле, переходам, охватывают все три качественно различные зоны течения. [c.81]

Второй причиной интенсификации процесса теплообмена при испарении является нарушение пристенного пограничного слоя очаговыми процессами испарения. При испарении жидкости при обычном температурном давлении объем вещества увеличивается примерно в 10 раз, а при конденсации пара происходит такое же уменьшение объема. В результате очаговых процессов испарения и конденсации происходит нарушение структуры ламинарного пограничного слоя, что ведет к интенсификации тепло- и массообмена. Особенно ярко этот эффект проявляется при испарении в вакууме, когда изменение объема при фазовых превращениях достигает порядка 10 . Это приводит к увеличению коэффициентов теплообмена примерно на один порядок. [c.28]

Экспериментальными исследованиями ряда ученых (Л. Прандтль, Г. А. Гуржиенко и др.) было установлено, что при турбулентном режиме движения основную часть потока занимает его ядро (рис. 35), в котором имеет место турбулентное движение, а около стенок трубы существует пограничный слой, который, в свою очередь, можно подразделить на тонкий ламинарный (пристенный) слои, расположенный непосредственно у стенки, и также тонкий переходный слой, являющийся переходной зоной от ламинарного движения к турбулентному. [c.75]

Применение диффузионной теории переноса для турбулентных потоков сред, у которых Ргф, осложняется отсутствием подобия температурных и скоростных полей в ламинарном пристенном пограничном слое. Помимо этого, в турбулентной зоне потока коэффициенты турбулентного переноса количества движения и тепла могут быть различными. Особую сложность представляет использование коэффициента турбулентного переноса тепла для промежуточного, так называемого буферного слоя (рис. 126). Причина этой сложности заключается в том, что перенос тепла из турбулентной зоны потока возмущенными клочкообразными массами среды осуществляется через промежуточную зону с затуханием возмущенных турбулентных масс и с участием нестационарного процесса переноса тепла в ламинарный пограничный слой. В этих условиях неизбежно возникает температурная неоднородность. Поэтому в переходном промежуточном пограничном слое турбулентного потока нельзя принять атурб = Vтypб ( Р турб=1)-В связи с этим применение диффузионной теории для переходного пограничного слоя значительно осложняется, особенно при больших неравенствах Рг" . [c.318]

При турбулентном движении в отличие от ламинарного основное изменение скорости происходит в пристенном слое и влияние противолежащих стенок оказывается сравнительно слабым. Этим и объясняется слабсе влияние формы сечения на сопротивление при турбулентном движении. При уменьшении расстояния между стенками их взаимное влияние возрастает, как это видно из рис. XII.22. [c.193]

При возникновении движения вязкопластичных жидкостей в трубе касательное напряжение в пристенных слоях достигает предельного напряжения сдвига. При этом вся масса жидкости начинает двигаться, скользя по пристенным слоям как твердое тело. Такой вид течения называется структурным центральная часть потока, движущаяся с сохранением своего строения, называется ядром потока. По мере увеличения скорости толщина пристенного градиентного слоя будет увеличиваться, а диаметр ядра уменьшаться. При этом скорость частиц жидкости в слое меняется от нуля у стенки до скорости ядра. При некоторой скорости градиентный слой займет все сечение трубы и структурный режим перейдет в ламинарный. Во время перехода от структурного движения к ламинарному струйное течение градиентного слоя может нарущаться такой режим называется квазиламинарным. [c.305]

Ламинарный режим. На процесс переноса теплоты при вынужденном ламинарном движении жидкости в трубе влияет свободная конвекция. Наиболее сильное влияние свободная конвекция оказывает при следующих условиях вектор скорости вынужденного движения жидкости в вертикально расположенной трубе направлен вниз жидкость нагревается, при этом у внутренних поверхностей стенки может возникнуть свободная конвекция, что приведет к тур-булизации пристенного слоя и, следовательно, к интенсификации теплоотдачи. [c.190]

На рис. 4-22 представлены эпюры, сформировавшиеся в конце начального участка (в сечении А3А3) при ламинарном и при турбулентном движении. Как видно, максимальная толщина пограничного пристенного слоя в напорной круглой трубе (имеющая место в сечении Л Аз) равна половине диаметра трубы. [c.158]

Резкое уменьшение диссипативных потерь в обогреваемых каналах наблюдалось в момент достижения кризиса теплообмена в экспериментах по определению критических тепловых нагрузок. Аналогичное явление было обнаружено и в описанных выше экспериментах по определению критического теплового потока в дегазированной воде. Так, на рис. 4.25 в качестве примера приведены зависимости изменения относительной подведенной мопщости лул р, массового расхода G и температуры стенки в выходном сечении канала от времени. В процессе ступенчатого подвода мощности к стенке канала температура ее ступенчато возрастает. Расход сначала остается постоянным, затем начинает уменьшаться вследствие увеличения потерь на трение при движении двухфазной смеси, а при достижении кризисного состояния снова возрастает. Увеличение расхода при достижении кризисной зоны наблюдалось и в опытах Типпетса [52]. Этот факт можно рассматривать как свидетельство того, что в этом случае, так же как в адиабатных каналах, определяющим в формировании критического потока является свойство значительной сжимаемости двухфазного потока. Если в пристенном слое обогреваемого канала реализуется трансзвуковой режим течения, то вырождение турбулентности и переход к ламинарному режиму течения могут служить причиной уменьшения как диссипативных потерь, так и интенсивности теплообмена в кризисной зоне. [c.95]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...