Описание течения гидравлическое

Описание течения гидравлическое 47 [c.422]

Для описания некоторых гидравлических явлений модель, невязкой жидкости оказалась вполне достаточной. Однако уже при изучении самого простого случая течения в горизонтальной цилиндрической трубе с постоянной скоростью применение уравнения Бернулли (135) дает нереальный результат при Ui= Уг Pi= р%, хотя в действительности всегда Pi >Рг. [c.117]

Гидростатические и гидродинамические подшипники можно представить в виде системы каналов простой формы (кольцевых, круглых, плоских и т. п.), гидравлически связанных между собой специфично для каждого типа подшипника. Если подшипники работают на маловязкой жидкости, подобной воде, то для всех их элементов характерен турбулентный режим течения. Гидравлические характеристики отдельных элементов подшипников можно рассчитать по приведенным выше зависимостям или подобным им, если элемент является специфичным. Суммируя гидравлические характеристики отдельных элементов по правилам, описанным ниже, можно получить зависимость перепада давлений от расхода жидкости через подшипник. Такой подход является общим для получения гидравлических характеристик подшипников независимо от их конструктивных особенностей. Часто для расчета общих характеристик вспомогательных трактов целесообразно включать их i общую гидравлическую схему, как систему гидравлически связан ных между собой каналов разной формы. [c.53]

Из качественного описания характерных структур двухфазных потоков ясно, насколько важно правильно идентифицировать эти структуры при расчете гидравлического сопротивления и теплообмена. Представляется очевидным, например, что при расчетах пузырькового и дисперсно-кольцевого режимов невозможно исходить из одинаковой модели. В настоящее время разработано множество методов определения границ режимов двухфазных течений (что само по себе свидетельствует об отсутствии общепринятой методики расчета). Обычно используется двумерная система координат, позволяющая на плоскости изобразить области, относящиеся к различным структурам. Координаты у разных авторов различны. Во многих случаях они размерны, что предопределяет их использование лишь для конкретных сис- [c.303]

Описанный колебательный процесс течения массы жидкости, возникающий при гидравлическом ударе, возможен только при отсутствии вязкости. В действительности любая жидкость обладает вязкостью, поэтому процессы торможения массы жидкости за счет накопления энергии упругого сжатия и восстановления кинетической энергии массы жидкости за счет работы внутренних сил, не являются обратимыми. Например, при торможении потока в течение времени 4 жидкость продолжает двигаться со скоростью VQ относительно стенок трубы, следовательно, неизбежны гидравлические потери и превращение части кинетической энергии потока в тепло. В процессе торможения не вся кинетическая энергия перейдет в запас энергии упругого сжатия, часть ее за счет работы вязких сил превратится в тепло. [c.367]

Изменение массовых расходов для других значений Ijd аналогично выше описанному. Отличие состоит лишь в том, что отслоение расходных характеристик насыщенной воды от гидравлических наступает тем раньше, чем длиннее канал истечения. Данное явление свидетельствует о том, что на режим течения испаряющейся воды решающее влияние оказывает длина канала, т. е. время протекания процесса истечения. [c.26]

Метод определения степени загрязнения частицами при помощи микроскопа описан в инструкции SAE ARP-598 Способ определения загрязненности жидкостей для гидравлических систем методом подсчета частиц [112]. Метод заключается в пропускании 100 лы жидкости через мелкопористый мембранный фильтр при определенных условиях. Фильтр разделен на квадраты площадь каждого квадрата равна 0,01 полезной площади фильтра. После пропускания жидкости мембрану фильтра рассматривают под микроскопом, в выбранных квадратах подсчитывают число частиц каждого размера, а затем, производя соответствующее умножение, получают общее количество частиц в образце. Получить этим методом одинаковые результаты при повторных опытах оказывается очень трудно. Для этого все приспособления и материалы перед употреблением должны быть тщательно и полностью очищены и оставаться чистыми в течение всего периода работы. Воздух в помещении не должен содержать пыли. Поэтому данный метод следует рассматривать лишь как первый шаг к разработке более простых и доступных для практики методов. [c.150]

При использовании двухслойных схем для описания стратифицированных течений наиболее трудным вопросом является определение гидравлического коэффициента трения Яр. Этому вопросу посвяш,ено значительное количество исследований [163], [164], [184], [186], результаты которых весьма противоречивы. [c.221]

Выражение (23) по своей структуре дает более четкую физическую интерпретацию сопротивления межэлектродной среды, подчеркивая ее неоднородность. Однако использование выражения (23) предполагает включение в состав системы уравнений, описывающих поведение электрохимической ячейки, уравнений гидравлического тракта для установления математической функциональной связи между величиной МЭЗ и средней скоростью протекания электролита. Достаточно точное аналитическое описание зависимости (23) с учетом различных гидродинамических режимов течения электролита в межэлектродном промежутке при сложной форме катода-инструмента представляет собой крайне трудную задачу. Поэтому для практических расчетов и исследования электрохимической ячейки более целесообразным является использование эмпирической зависимости удельной электропроводности межэлектродной среды по методу, предложенному в работе [186]. [c.120]

Распределение накопленной энергии между окружающей жидкостью и газом или паром, заполняющим каверну, будет зависеть от способности обеих сред к накоплению энергии при одинаковом (в первом приближении) приросте давления на поверхности раздела. В этой связи можно предложить объяснение, почему вдув газа в поток часто препятствует кавитационному разрушению. Этот прием часто применяется при эксплуатации гидравлических турбин, и результаты лабораторных исследований подтверждают его эффективность [37, 52]. В ряде случаев попадание газа в каверны, схлопывание которых приводит к разрушению, затруднено. Область кавитационного течения обычно занимает лишь небольшую часть поперечного сечения потока. Кроме того, разрушение могут произвести только те каверны, которые перемещаются вдоль поверхности материала, как в случае описанных выше испытаний в гидродинамической трубе КТИ. Поэтому, если не позаботиться о тщательном выборе точки вдува и расхода вдуваемого газа, то большое количество воздуха будет потрачено впустую. С другой стороны, если в жидкость, втекающую в область кавитации, вводить слишком много воздуха, то может произойти нежелательное расширение этой области, так как в нее будут попадать дополнительные ядра кавитации. В результате возможно усиление разрушения. [c.422]

Параметры тонких турбулентных пристенных пленок, поддающиеся измерению. Описанные эффекты, в том числе эффекты кризиса теплоотдачи и гидравлического сопротивления при ди- персно-кольцевом режиме течения определяются поведением пристенной жидкой пленки. В связи с этим ее изучению должно быть уделено большое внимание. [c.178]

Коэффициент гидравлического сопротивления. Коэффициент % является функцией числа Рейнольдса и относительной шероховатости внутренней поверхности трубы. Для описания этой зависимости имеется большое число формул, которые можно использовать в программе. В транспортных трубопроводах с большими диаметрами и относительно большими скоростями течения газа числа Рейнольдса велики, поэтому коэффициент X можно считать практически постоянным. [c.118]

При одномерном описании потока в каналах в основных уравнениях (движения и энергии) появляются новые переменные (коэффициенты теплоотдачи и гидравлического сопротивления в однофазном потоке и шесть коэффициентов в двухфазном). Они учитывают всю специфику реального трехмерного потока при его одномерном описании. Поэтому, чтобы замкнуть системы уравнений, необходимо располагать дополнительными уравнениями для новых переменных. Эти уравнения, как правило, могут быть получены только экспериментально, особенно для турбулентных течений. [c.4]

Следовательно, значительное математическое упрощение задачи достигается при одномерном описании введением коэффициентов теплоотдачи и гидравлических потерь, которые сложными зависимостями связаны с реальным трехмерным течением и принципиально не могут быть определены по одномерной теории. Их находят либо из эксперимента, либо из решения приведенной трехмерной системы уравнений с помощью определений (1.10) и (1.13). [c.17]

Как показано в гл. 1, при упрощенном одномерном описании реальных трехмерных течений все их особенности сосредоточены в коэффициенте гидравлического сопротивления [c.33]

Вторым условием подобия является подобие профилей скоростей жидкости, а также распределение давления на жидких границах элементов. Эти профили скорости существенно влияют на формирование течения, если жидкая граница составляет заметную долю всей границы элемента или расположена в области максимальных скоростей. Обычно граничные профили скорости определяются в основном потоком вне элемента. Граничное же распределение давления определяет абсолютный уровень давления жидкости к элементе, независимо от относительной площади жидкой границы. Отношение скоростей на границе к характерной скорости должна быть одно и то же для натурных и модельных экспериментов. Для большинства элементов при определении гидравлических характеристик достаточно знать не полный граничный профиль скорости, а отношение проекций средних по расходу или площади скоростей на границе к характерным скоростям, приближенно предполагая подобие полей скоростей. Неопределенность условий на близких границах элемента в значительной степени обесценила результаты ряда экспериментов и не дала возможность использовать их в условиях, отличных от исследованных. Так, например, эмпирическая формула из работы [40], учитывающая увеличение коэффициента сопротивления при протечке, но не учитывающая закрутки потока на границе, может приводить к ошибке вплоть до знака. Как следует из описания экспериментальной установки, эта формула справедлива лишь при отсутствии закрутки потока на периферии полости. Эмпирические формулы для распределения давления полости [15] пригодны лишь для узкого класса лопастных машин. По этой же причине отличаются экспериментальные параметры по [c.92]

Охарактеризовав, таким образом, сложность проблемы описания многофазных течений, отметим, что помимо непосредственного определения фазовых проницаемостей по результатам физического эксперимента известны работы по их вычислению при помощи математических моделей капиллярных пучков и капиллярных сетей. Так, в работах Е, М, Минского [27] показано, что использование в качестве микромасштаба среды ее гидравлического радиуса, распределенного по некоторому закону, позволяет установить связь между проницаемостью среды и начальными статистическими моментами микромасштаба. Вводя аналогичные соотношения для насыщенности и фазовых проницаемостей, Е. М, Минский получил зависимости между ними, подобные [c.179]

Формула (1.33) и критериальная зависимость (1.34), так же как и зависимость (1.25), имеют универсальное применение для описания ламинарного, турбулентного и переходного от ламинарного к турбулентному режимов течения жидкостей и газов. Однако соотношения (1.33) и (1.34) более удобны для практического применения, так как позволяют сравнивать гидравлические свойства пористых материалов по значениям коэффициента при одинаковых значениях числа Red, а также дают возможность прогнозировать гидравлические свойства новых видов пористых материалов по их пористости, средним размерам пор и строению порового пространства. Точность такого прогнозирования невелика (до 30—40%), однако вполне достаточна на стадии разработки новых видов пористых проницаемых материалов. г к [c.35]

В общем случае для анализа особенностей течения жидкости в тракте конкретного типа необходимо учитывать ряд физических свойств жидкости—сжимаемость, инерцию, вязкость. Нестационарное движение жидкости с учетом всех ее свойств описывается уравнениями гидромеханики (см. подразд. 2.2), решение которых вызывает большие трудности. Поэтому для упрощения анализа динамики пневмогидравлических систем целесообразно формировать математические модели, описывающие нестационарное течение жидкости, отдельно для низких частот (до 50 Гц) и для более высоких частот (до 500 Гц). Для низкочастотной области можно рассматривать участки гидравлических и газовых трактов ЖРД как системы с сосредоточенными параметрами, что существенно упрощает их математическое описание. При анализе динамики ЖРД в более широком диапазоне частот необходимо учитывать акустические эффекты. Соответственно приходится решать уравнения гидромеханики в частных производных, т. е. рассматривать участки трактов как системы с распределенными параметрами (см. подразд. 2.4, 3.3). [c.32]

Рассмотрим гидравлический стенд, состоящий из бака (баллона) и одного трубопровода, на выходе из которого установлен регулятор. Примем, что на входе в трубопровод имеется местное сопротивление, в котором учтены потери на трение о стенки трубопровода. Так как решается задача об устойчивости системы, то для описания динамики жидкости в трубопроводе можно воспользоваться зависимостями (2.3.15) и (2.3.16), описывающими режим течения с наложенными гармоническими колебаниями параметров определенной частоты и амплитуды. При этом динамические характеристики регулятора учитываются в выражении для сопротивления на выходе фг-Так же как в гл. 2, параметры на входе участков будут обозначены индексом 1 , а на выходе — индексом 2 . [c.224]

При теоретическом описании нестационарных гидродинамических процессов в разветвленной гидравлической системе (см. рис. 7.21, й) использована приведенная в разд. 2.5 математическая модель одномерного течения в трубе с квазистационарной силой трения о стенки. При расчетах методом характеристик учитывали, что объем емкости 25 достаточно велик и в ней системой наддува поддерживали постоянное давление. Поэтому в качестве граничного условия на входе участка 1 принимали условие постоянства давления. Результаты статических проливок системы показали, что потери давления на разветвлениях невелики, т. е. существенно меньше потерь давления на местном сопротивлении и электроклапанах. Поэтому при расчетах принимали, что потери давления на разветвлениях отсутствуют, и использовали уравнения балансов расходов. [c.283]

В данной главе излагаются результаты исследований авторов. При исследовании структур течения смеси, возникающих в горизонтальных и наклонных трубах высказан, доказан и использован принцип, заключающийся в том, что смена структур течения не во всех случаях приводит к изменению зависимостей, определяющих гидродинамические величины (истинные газосодержания, гидравлические сопротивления и другие). Эти зависимости меняются только при качественном изменении раздела между жидкостью и газом. Поэтому все виды структур течения, возникающих в горизонтальных трубах, разделяются на три зоны, в пределах каждой из этих зон зависимости для описания гидравлических величин остаются одинаковыми для всех структур. Для описания областей существования возможных структур течения в вертикальных и наклонных трубах впервые использован параметр в виде отношения скорости смеси к скорости реверса жидкой фазы. При этом все структуры течения разбиваются на две зоны. [c.55]

Блейк бьиг, по-видимому, первым, кто понял, что пористую среду можно рассматривать как единую трубу чрезвычайно сложного поперечного сечения и что для получения гидравлического радиуса ну кно объем норового пространства разделить на площадь смоченной поверхности зерен. В 1927 г. Козени [2()] разви.и этот подход дальше, а в 1937 г. Карман [81 внес в эту теорию ряд усовершенствований, в результате чего получил полуэмпирическое уравнение, которым в настоящее время широко пользуются при описании течений в пористых средах (см. уравнение (8.5.10)). [c.25]

Дифференциальные соотношения. Обозначим буквой х расстояние вдоль средней линии трубки, отсчитывая его, например, от начального сечения в сторону течения газа. Предположим, что условия о равномерном распределении параметров газа в сечении of выполнены при всех значениях х, при которых рассматривается движение. Описание течений газа в трубке при таком предположении называется квазиодно мерным (иногда — гидравлическим). Кроме того, будем пренебрегать в каждом сечении нормальным тепловым потоком и вязкими напряжениями. Если при этом распределения параметров газа по длине трубки являются непрерывно дифференцируемыми функциями от X (для этого площадь сечения трубки х) и внешние воздействия и т. д. тоже должны обла- [c.47]

Рассмотрим одномерное (гидравлическое) описание течения по трубе с заданной площадью поперечного сечения А (х). Даже в однородной трубе ударная волна может изменяться сложным образом вследствие взаимодействия с течением позади нее, как описано в задаче о поршне в 6.8 и 6.11. Но йш заинтересованы в возможно более полном выделении эффектов, связанных с непостоянством величины А (ж), и фактически хотим рассмотреть самый простой вариант задачи о поршне. Точнее, мы хотим сформулировать задачу таким образом, чтобы в случае А (х) = onst ударная волна имела постоянную скорость. Для этого предположим, что [c.256]

Предложенная расчетная модель не учитывает ни термического, ни механического неравновесия, что может привести (и, как было показано выше, действительно приводит) к расхождению рассчетных и экспериментальных данных по расходу. Если суммарная длина второго и третьего участков мала, то и влияние неравновесности среды, которая проявляется на этих участках и может вносить погрешность в оценку расхода и потерь на трение, также незначительно. Следовательно, расчетные значения расхода при этих параметрах должны быть близки к полученным в физическом эксперименте. Такое сравнение приведено в табл. 6.1. Хорошее совпадение расчетных и экспериментальных значений расхода свидетельствует о применимости предложенной расчетной модели для описания гидродинамики течения вскипающей жидкости при околозвуковом режиме течения на четвертом участке, поскольку расчет гидравлического участка не вызывает затруднений, а длина второго и третьего участков минимальна. [c.137]

Аналогичное явление будет происходить при увеличении расхода жидкости в трубопроводе, которое сопровождается понижением давления в той его части, которая расположена по течению перед регулирующим органом. Уменьшение сечения трубопровода и расширение жидкости создают излишние объемы жидкости, которые должны пройти через трубопровод. Благодаря этому на небольшой промежуток времени компенсируется потребное увеличение расхода и потому скорость жидкости не сразу, а постепенно получит повышенное значение по всей длине трубопровода. С такой же скоростью будет распространяться и соответствующее этому процессу понижение давления. В реальных условиях весь процесс получается, конечно, более сложным, но описанные картины дают физически правильную модель явления. Как пишет Н. Е. Жуковский все явления гидравлического удара объясняются возникновением и распространением в трубах ударной волны, происходящей от сжатия воды и от расширения стенок тpyбы . [c.12]

В последние годы на большом числе гидроагрегатов различных ГЭС, было осуществлено и в течение нескольких лет эксплуатируется гидравлическое пуско-останавливающее устройство, отличающееся от описанного выше простотой эле1 трич-еской схемы и программы, четкостью отработки и стабильностью. [c.40]

Пример 2. Поковка крупногабаритной панели с лучевым оребрением, с размерами по катетам 1700 X 700 мм из магниевого сплава МА2-1 (рис. 99). Обычно такие панели штампуют на прессах с номинальным усилием 300— 750 МН, так как удельные усилия при штамповке точных поковок из алюминиевых и магниевых сплавов составляют 320—560 МН/м . Опытная поковка этой панели получена на гидравлическом прессе усилием 150МН в штампе, предварительно нагретом вне пресса до ташературы штамповки. Для обеспечения условий сверх-пластичного течения применен описанный выше принцип крип-штамповки штамповку начинали при номинальной скорости рабочего хода пресса, а по достижении заданного усилия выдерживали деформируемую заготовку под нагрузкой в течение 1—3 мин или производили повторные деформирования, каждый раз доводя усилие лишь до заданного уровня. Таким образом материал заготовки в течение периода выдержки под заданной нагрузкой имел возможность течь, заполняя ручей, при скоростях, близких к оптимальным для режима сверхпластичности. [c.461]

Ясно, что трубы для испытания винтов в принципе очень близки к стендам для испытания насосов и турбин, описанным в разд. 10.5. Все эти установки используются для определения рабочих характеристик гидравлических машин и должны обеспечивать возможность испытаний в широком диапазоне рабочих условий. Большршство проблем, связанных с различными проявлениями кавитации, одинаково для установок всех трех типов. Однако трубы для испытания винтов имеют одну отличительную особенность. В случае насосов и турбин условия течения на входе во вращающийся элемент определяются главным образом формой каналов машины и подводящего трубопровода непосредственно перед машиной. Эти каналы можно воспроизвести с любой необходимой точностью. С другой стороны, винты не имеют наружного корпуса и условия течения перед винтом определяются многими факторами, например, общими обводами судна, положением винта относительно корпуса, положением и конструкцией стоек, рулей и других деталей, глубиной воды под судном, степенью загрузки судна и т. д. [c.585]

Другая группа исследований связана с падением под действием силы тяжести круглой струи на пластинку, поставленной под прямым углом. При этом не всегда можно получить идеальное течение, описанное в гл. X, п. 8. В действительности в растекающейся жидкости наблюдались по крайней мере три режима гидравлических прыжков турбулентный, волнообразный и капиллярный ). Первый режим возникает при больших расходах жидкости второй — при умеренных расходах, он характеризуется стоячими круговыми капиллярными волнами (рябью) третий режим характеризуется вихреобразным обратным течением по поверхности за гидравлическим прыжком и отсутствием волн. [c.418]

Нам представляется неудачным термин гидравлика переменной массы , широко используемый Г. А. Петровым и некоторыми другими авторами. При установившемся движении масса жидкости в каждом неподвижном отсеке потока (эйлеровы переменные) остается постоянной. Поэтому такого типа течения, на наш взгляд, лучше называть потоками с переменным по пути расходом. Гидравлическая теория таких потоков лшжет быть построена на основе законов механики о движении тела переменной массы. В то же время такая интерпретация явления имеет смысл лишь прк гидравлическом (одномерном) его описании. Попытки отдельных авторов (А. С. Кожевников и др.) строить основные дифференциальные уравнения гидродинамики, базируясь на теореме Мещерского динамики материальной точки переменной массы, строга говоря, лишены основания, так как в гидродинамической постановке учет изменения расхода потока вследствие присоединения или отделения части расхода по длине требует лишь соответствующего назначения граничных условий. [c.719]

Приведенная методика расчета нестационарного охлаждения трубопровода применима лишь к прямым коротким трубопроводам. Для сложных магистралей с местными сопротивлениями (колена, сужения, расширения и т. д.) нет надежной методики расчета. Это объясняется тем, что при их расчете необходимо рассматривать уравнения движения жидкости и пара, которые при одномерном описании содержат члены с коэффициентами трения и местных потерь. В настоящее время экспериментальные данные по гидравлическим потерям в местных сопротивлениях при течении неравновесных дву.хфазных потоков отсутствуют. Кроме того, нет данных о теплоотдаче в стержневом режиме в коленах и гибах труб, а также о влиянии на теплоотдачу неравновесного потока внезапных сужений и расширений. [c.313]

Г. К. Трубин [149] выдвинул предположение, что это объясняется направлением усталостных трещин на опережающей и отстающей поверхностях, которое они приобретают в результате пластического течения тончайших поверхностных слоев металла под действием касательных сил трения (рис. 76). Как можно видеть из рис. 77, трещина на отстающей поверхности подходит к месту контакта своим выступающим на поверхности концом, который первым попадает в зону высокого гидравлического давления. Результатом будет нагнетание масла в трещину и образование затем раковины по описанной выше схеме. На опережающей поверхности в зону максимального давления первым попадает внутренний конец трещины,— масло из нее выдавливается, и трещина не растет. [c.88]

При анализе особенностей нестационарного пульсирующего течения в трактах в подразд. 2.7.1 было показано, что напряжение трения в ламинарном потоке существенно зависит от частоты. С увеличением частоты изменяется эпюра скорости— от практически параболической, характерной для течения Пуазейля при низких частотах, до почти прямоугольной в ядре потока для высоких частот. Соответственно с увеличением частоты увеличивается и переменная составляющая напряжения трения. Описанные эксперименты [6, 33] показали, что волны давления, возникающие при переходном процессе в гидравлическом тракте с ламинарным течением, сильно искажаются (рис. 2.25). В подразд. 2.7.1 было показано, что сжимаемость слабосжимаемой капельной жидкости не влияет на напряжение нестационарного трения. Напряжения трения слабосжимаемой и несжимаемой жидкости равны. Воспользовавшись отмеченным обстоятельством, запишем уравнение движения (2.7.2) для осесимметричного нестационарного течения жидкости в размерных переменных [c.116]

Для количественного описания явлений, происходящих в процессе фазовых превращений, делается предположение, что зависимости, полученные ранее для течений без перехода фаз (равновесных течений), будут справедливы для течений с фазовыми превращениями (неравновесных течений), если в них балансовые объемные газосодержания заменить расходными (действительными). С целью установления зависимостей между расходными и балансовыми газосодержаниями проведены экспериментальные исследования истинных газосодержаний и гидравлических сопротивлений равновесных и неравновесных пароводяных течений в горизонтальной трубе и их сравнение при одних и тех же давлениях, скоростях смеси, балансовых объемных газосодержаниях и структурах течения. При этом адиабатические малоградиентные течения пароводяных смесей считаются равновесными, а течения пароводяных смесей в процессе теплообмена между смесью и окружающей средой — неравновесными. [c.272]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...