Длина входного (начального) участка трубы

Следует заметить, что полученные выше формулы, справедливые для стабилизированного ламинарного течения, неприменимы для входного участка грубы, где происходит формирование ламинарного потока. Длина входного начального участка ламинарного течения зависит от диаметра трубы и числа Рейнольдса и определяется выражением [c.194]

Из уравнения (11.37) следует, что приведенная длина начального участка трубы (т. е. отношение / ,/0) при ламинарном течении пропорциональна числу Рейнольдса. При движении жидкости на начальном участке трубы скорость жидкости является функцией не только г, но и х, т. е. изменяется с расстоянием от входного сечения трубы. На основном участке трубы продольная скорость жидкости при данном г не меняется вдоль трубы скорость является функцией только расстояния г от оси трубы. Что касается радиальной скорости то из уравнения неразрывности [c.389]

При наиболее эффективном из исследованных турбулизаторов (№ 1 по табл. 1) местная теплоотдача на входных участках повышалась в 5— 15 раз (табл. 3) при увеличении среднего для трубы длиной 75 диаметров числа Нуссельта на 20—30%. При уменьшении уровня турбулизации потока интенсификация теплообмена на начальных участках трубы уменьшается и для турбулизатора № 6 (проволочная сетка) значения [c.378]

Теплоотдача на начальном участке трубы трудно поддается теоретическому исследованию, поэтому в настоящей главе будет рассмотрен теплообмен на такой длине от входного сечения (х = 0), которая превышает длину начального участка там, где течение становится стабилизованным. [c.168]

Если жидкость втекает в трубу с круглым поперечным сечением из боль шого резервуара, то на протяжении некоторого участка трубы, начиная от входа в нее, образуется входное течение, в котором распределение скоростей по поперечному сечению изменяется по мере удаления от входа. Около самого входа распределение скоростей по поперечному сечению почти равномерно, но дальше от входа профиль скоростей под воздействием сил трения начинает постепенно вытягиваться, пока, наконец, на некотором расстоянии от входа не принимает свою окончательную, в дальнейшем не изменяющуюся форму. О длине входного, или начального, участка трубы при ламинарном течении уже было сказано в 2 главы XI (см. рис. 11.8). Эта длина равна [c.536]

Скорость звука достигается газом на участке трубы определенной длины, которая будет тем меньше, чем больше начальная скорость течения газа (по отношению к скорости звука во входном сечении трубы). Длина участка трубы, на котором газ достигает скорости звука, называется предельной длиной трубы. [c.666]

Входной участок трубы, на котором вырабатывается постоянная параболическая картина распределения скоростей, носит название начального участка ламинарного режима. Длина этого участка определяется из следующей формулы [c.120]

Для того чтобы в трубе установилось распределение скоростей, соответствующее турбулентному режиму, жидкость должна пройти от входного сечения трубы некоторый определенный участок, называемый начальным участком турбулентного режима. Длина этого участка определяется по формуле [c.135]

Скорость звука достигается г 30м на участке трубы определенной длины, которая будет тем меньше, чем больше начальная скорость течения газа (по отношению к скорости звука во входном сечении грубы). Длина участка трубы, на котором газ достигает скорости звука, называется предельной длиной трубы. При прочих равных условиях предельная длина трубы обратно пропорциональна коэффициенту сопротивления трубы. [c.292]

Таким образом, в зависимости от способа подвода жидкости к входному сечению канала и от числа Рейнольдса пограничный слой в этом сечении может иметь турбулентное или ламинарное течение с последующим переходом в турбулентный режим. В соответствии с этим изменяется и теплоотдача по длине трубы. Если труба короткая, то большая часть ее занята начальным участком с описанными выше сложными явлениями. В длинных трубах влияние этого начального участка невелико и основная часть находится в стабилизированной области, где теплоотдача с длиной трубы изменяется незначительно. Зависимость теплоотдачи от характера и величины гидродинамических возмущений в потоке жидкости широко используется для интенсификации процессов конвективного теплообмена в том случае, когда нельзя увеличить скорость (см. 3-12). [c.135]

При тщательном закруглении входных кромок трубы длина начального участка, на котором заканчивается формирование ламинарного потока, уменьшается приблизительно до 0,029 Re [c.79]

Как следует из опытных данных, с увеличением критерия Re точка потери устойчивости ламинарного пограничного слоя перемещается к входному сечению трубы и при числах Re >50-10 практически с самого начала трубы имеет место развитие турбулентного теплового пограничного слоя. Следовательно, при больших числах Re теплообмен на начальном участке и длина самого участка будут определяться закономерностями развития турбулентного пограничного слоя. [c.420]

При движении воздуха внутри трубы коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху на начальном участке длиной, примерно равной диаметру трубы, оказывается в 1,5 раза больше средней величины по всей трубе. Это приводит к понижению температуры короткого входного участка и люжет способствовать конденсации на него кислоты. Для борьбы с этим явлением можно использовать вставку коротких манжет в начальных участок трубы или закрыть трубную доску со стороны воздуха слоем теплоизоляции. [c.145]

При течении жидкости (газа) в трубе различают гидродинамический начальный участок, т. е. участок от входа до некоторого сечения, и участок стабилизированного течения, расположенный за начальным участком. В гидродинамическом начальном участке профиль скорости изменяется по длине от профиля во входном сечении до полностью развитого профиля скорости. На участке стабилизированного течения профиль скорости остается полностью развитым, т. е. неизменным по длине (в случае постоянных свойств жидкости). При течении в обогреваемой (охлаждаемой) трубе в свою очередь различают термический [c.164]

В случае ламинарного режима длина начального участка (расстояние от входного сечения за плавным коллектором до сечения, в котором скорость по оси отличается от соответствующей скорости полностью стабилизированного потока примерно на 1%) трубы круглого сечения, а также прямоугольного с отношением сторон [c.18]

Сложение потерь. Обш,ая потеря напора в магистрали равна сумме потерь в отдельных ее компонентах. Однако простое суммирование потерь допустимо лишь в том случае, если расстояние между местными сопротивлениями будет больше участка, необходимого для стабилизации потока после прохождения им каждого местного сопротивления. Так, например, жидкость, поступающая из трубы с турбулентным течением в трубу с ламинарным течением, должна протечь некоторый участок трубопровода, прежде чем установится профиль скоростей, соответствующий ламинарному течению. Этот участок называется входным (начальным). При нарушении ламинарного течения каким-либо местным сопротивлением течение стабилизируется также после прохождения жидкостью какого-то пути. Например, нарушение потока, возникающее в отводах, сохраняется на расстоянии около 50 диаметров трубы. Длина участка стабилизации может быть подсчитана по выражению [c.83]

Входной участок трубы, (рис. 53), на котором через промежуточные формы 1, 2, 3 постепенно устанавливается параболическая эпюра распределения скоростей 4, называют начальным участком ламинарного режима. Длина его определяется из формулы нач = 0,028 Red. [c.91]

Течение в начальном участке круглой трубы. Остановимся вкратце на ламинарном течении в начальном участке круглой трубы. Эта осесимметричная задача, по существу, не является задачей о пограничном слое, но она может быть решена методами теории пограничного слоя. Во входном поперечном сечении х = 0) профиль скоростей имеет прямоугольную форму, но затем под воздействием трения он постепенно вытягивается и, наконец, на некотором расстоянии от входа в трубу принимает форму параболы. Аналогичную плоскую задачу (течение в начальном участке канала) мы рассмотрели в 9 главы IX, применив для расчета дифференциальные уравнения пограничного слоя. Приближенный расчет ламинарного течения в начальном участке круглой трубы выполнил Л. Шиллер [ ], приняв, что импульс, падение давления и силы трения взаимно уравновешиваются, т. е. исходя из того же допущения, которое лежит в основе расчета пограничного слоя способом импульсов. Профили скоростей в начальном участке Л. Шиллер заменил прямолинейным отрезком в середине трубы (ядро течения) и кусками двух парабол с боков отрезка. Каждая из этих парабол примыкает к стенке, давая здесь нулевую скорость, а затем плавно, по касательной переходит в прямолинейный отрезок. Куски парабол при входе в трубу располагаются по ширине, равной нулю, а затем, по мере удаления от входа, становятся все шире, пока, наконец, на некотором расстоянии от входа не сливаются в одну общую параболу. Это расстояние и является теоретической длиной начального участка. Л. Шиллер нашел для этой длины значение [c.234]

Как показывают теория и опыт, характер течения жидкости вблизи входного сечения трубы существенно зависит от условий входа. Однако на достаточном удалении от входного сечения эта зависимость исчезает. Вдали от входа жидкость движется так, чтобы вектор скорости в каждой точке потока параллелен оси трубы . Такое течение, как уже отмечалось в 4-2, называется гидродинамически стабилизированным. Если труба достаточно длинная, то, начиная с некоторого расстояния от входа, течение всегда можно считать стабилизированным. В случае сравнительно коротких труб необходимо учитывать особенности течения в начальном участке (см. 5-4). [c.47]

Изучение распределения скоростей по длине потока в трубах показывает, что на участке за входом в трубопровод частицы жидкости движутся равномерно, а далее частицы, расположенные вблизи оси потока, движутся ускоренно, а частицы, находящиеся ближе к стенкам, движутся замедленно. В результате эпюры скоростей для разных сечений по длине трубопровода оказываются неодинаковыми (рис. 1У.6). Следовательно, формирование потока по длине трубопровода происходит постепенно. Входной участок, на котором заканчивается формирование потока, называется начальным участком. За начальным участком движение должно рассматриваться как равномерное с параболическим распределением скоростей по живому сечению. [c.97]

На высоту участков поперечного обтекания труб в пучке непосредственно влияет высота перфорации (окон) в обечайке, ограничивающей пучок, через которые осуществляются подвод и отвод теплоносителя. Слишком большая высота подводящего участка может привести к тому, что основной поток будет перетекать в пучок через нижнюю часть окон, а следовательно, трубы пучка напротив верхней части входных окон будут обтекаться теплоносителем с малыми скоростями или вообще в этой области может образоваться застойная зона, особенно в средней части пучка, Малая высота окон, способствующая уменьшению общей неравномерности, может привести к существенному увеличению гидравлических потерь вследствие возрастания скорости поперечного обтекания труб и скорости во входных окнах. Кроме того, увеличение скорости приводит к ухудшению вибрационных характеристик и возрастанию влияния на формирование потока инерционных сил. Под воздействием инерционных сил на открытой части пучка большая часть потока проникает в глубь пучка, создавая значительную неравномерность по сечению на закрытом участке при переходе от поперечного течения к продольному. Чем больше начальная неравномерность потока на закрытом участке пучка, тем больше длина, на которой происходит выравнивание потока. [c.59]

При расчете коэффициента теплоотдачи целесообразно использовать аналогию МГД-канала с пластиной, а не с трубой [ИЗ], как это делает ряд авторов без учета нестабильности конвективного потока по длине канала. Известно, что конвективная теплопередача может быть в 2—3 раза больше для входных участков по сравнению с концевыми участками канала. В определенной степени это относится к начальному и конечному сечениям для расчетного участка. Расчеты показывают, что стабилизация наблюдается примерно в конце канала. Это подтверждается и совпадением результатов расчета конвективной теплоотдачи, основанной на аналогии канала как с пластиной, так и с трубой для последних участков канала. Кроме того, следует учитывать, что в химически реагирующих средах роль температурных полей выполняют поля энтальпии. [c.117]

Г. Шлихтинг [211 для расчета начального участка в плоской трубе применил следующий прием. Вначале рассчитывался пограничный слой путем подхода спереди , т. е. определялось развитие пограничного слоя под действием ускоренного течения в ядре. Затем производился расчет путем подхода сзади , т. е. вычислялись отклонения профиля скоростей от параболического по мере приближения ко входному сечению. В обоих случаях решения представлялись в виде рядов, которые смыкались в том сечении, для которого оба решения давали достаточно точный результат. Таким путем получалось решение для всего начального участка. При расчетах пограничного слоя было использовано точное решение Блязиуса для бесконечной пластины. Для длины начального участка Г. Шлихтинг получил [c.392]

На рис. 3-6 приведены графики изменения коэффициента теплоотдачи по длине цилиндрической трубы в зависимости от условий входа (Л. 7]. К ним относится входное сечение с острой кромкой, плавный вход, а также случай с длинным начальным участком, установленным перед входным сечением, трубы. Из него следует, что коэффициент теплоотдачи во входном сечении с острой кром- [c.134]

В коротких трубах, помимо длины ее, на интенсивность теплообмена влияют также условия входа жидкости в трубу. Согласио В. В. Гутаршу [Л. 106] средний коэффициент теплоотдачи становится зависимым от условий входа только для труб длиной 1< Ы. Для труб с входным участком, выполненным в виде ллавното сужения с 2,Ъй до d или плавного поворота под углом 90° с радиусом кривизны R = 3d перед п1ря1Мой трубой, показатель степени у Re получает значение 0,76 для теплообмена в начальном участке прямой грубы длиной /н= = 4,5с и 0,65 — для трубы длиной / = 0,5rf. [c.220]

При очень плавном входе, когда при Re> Re создается смешанный режим течения, коэффициент коротких труб (длина которых намного меньше начального участка) при определенных значениях числа Re значительно меньше X, для стабилизированного турбулентного течения, что объясняется влиянием ламинар-ности пограничного слоя во входном участке трубы (см. параграф 1-3). При Re=2 10 средний коэффициент сопротивления трения для короткой трубы длиной IJDq = 2,0 меньше X. для стабилизированного течения в 7—8 раз (рис. 2- [c.68]

При расчете гидравлических потерь на трение, кроме того, надо учитывать, что формулы, полученные в разделах 5 и 11, предполагают равномерное течение, т е. фактически бесконечно длинные трубы. В действительности трубы имею конечную длину, и эпюры скоростей на начальном и конечном участках могут существенно отличаться от теоретических, вследствие чего потери на входном участке могут быть больше, чем при равномерном течении. Задача об определении длины начального участка при ламинарном режиме течения решалась многими авторами. Для формулы l ,yd = 0,03Re потери на трение могут быть определены следующим образом [c.138]

При тщательном закруглении входных кромок трубы длина начального участка, на котором заканчивается формирование > ламинарного потока, уменьшается. Так, нааример, i )op.MHjioBaHHe ламинарного потока в этом случае заканчивается при 5= [c.31]

В главе IV были решены задачи об установившемся прямолинейнопараллельном течении вязкой несжимаемой жидкости между параллельными неподвижными стенками и в круглой цилиндрической трубе. Предположение о прямолинейности траекторий всех частиц жидкости может оправдываться строго только при условии, что сами стенки на всём своём протяжении являются прямолинейными и простираются в обе стороны до бесконечности. Если же стенки по своей длине ргра1ничены и если к тому же у своих концов они не будут строго прямолинейными, то предположение о прямолинейном характере траекторий всех частиц жидкости может оправдываться только приближенно на тех участках, которые будут достаточно удалены от кон-арв стенок. Как уже указывалось в 5 главы IV, ламинарное движение в цилиндрической трубе ограниченной длины может реально осуществляться при выполнении двух условий. Во-первых, число Рейнольдса не должно превышать своего критического значения. Во-вторых, длина трубы, отсчитываемая от входного её сечения, должна превышать длину так называемого начального участка, на протяжении которого всякого рода возмущения, неизбежно возникающие при входе в трубу, будут постепенно уменьшаться. При выполнении этих двух условий на протяжении начального участка будут постепенно развиваться те основные признаки ламинарного режима, о которых была речь в 5 главы IV. [c.350]

Для того, чтобы в трубе установилось распределение скоростей, соответствующее турбулентному режиму, жидкость должна пройти от входного сечения трубы некоторый определенный участок, называемый начальным участком турбулентного режима. Длина этого участка определяется по формуле Г. Ф. Филиппова нач== =2AbdjVx, где d — диаметр трубы. [c.108]

Для того, чтобы в трубе установить распределение кopo teй, соответствующее приведенным выще формулам, жидкость должна пройти от входного сечения трубы некоторый участок, называемый (по аналогии со случаем ламинарного потока) начальным участком турбулентного режима. Длина этого участка, где заканчивается формирование турбулентного потока, определяется по формуле Лацко [c.127]

Многие исследователи решали задачу о движении жидкости в начальном участке круглой трубы путем непосредственного интегрирования уравнения движения, вводя в него те или иные упрощения с целью линеаризации. Именно таким путем эта задача была впервые решена Буссинеском, результаты которого, уточненные Аткинсоном и Гольдштейном Л. 15], хорошо согласуются с опытом на достаточном удалении от входа, но неточны вблизи входного сечения. Эта задача рассматривалась также Таргом [Л. 16], Лангхаром Л. 17] и др. [Л. 18, 19]. Их результаты более правильно описывают изменение скорости по длине трубы. [c.60]

Расчеты по формуле (3.5.24) показывают, что при больших числах Пекле всю длину обогреваемой (охлаждаемой) трубы условно можно подразделить на два участка. Па первом участке происходит формирование профиля температуры, где распределение температуры по радиусу, изменяется по длине от первоначального значения (при 2 = 0) до некоторого предельного — fois)- Число Nu в этой области вблизи входного сечения убывает степенным образом Nu и 2jj., где jj описывается выражением (3.5.5). Па втором участке распределение избыточной температуры ST = 1 — Т по радиусу не меняется по длине (хотя абсолютные значения температуры изменяются), а число Nu сохраняет постоянное значение, равное 3,66. Первый участок называется термическим начальным участком, а второй — участком стабилизированного теплообмена. [c.128]

При увеличении начальных возмущений интенсивность местной и средней теплоотдачи увеличивается, а также возрастает и длина трубы, после которой теплоотдача стабилизируется. Неокторые из исследованных в работе турбулизирующих устройств обеспечили увеличение начальной тур булентности до 8—9% (по сравнению с 0,2% при естественной турбулизации), что вызвало увеличение местных значений чисел Нуссельта во входных участках в 14—16 раз, а средних — в 10—12 раз при этом, несмотря на быстрое затухание по длине трубы внесенных. 380 [c.380]

Так, при движении запыленного потока по трубам трубчатого воздухоподогревателя псггок завихривается на начальном входном участке. Наиболее интенсивный износ имеет место у входных участков на длине 300—400 мм, где частицы золы несутся завихренным потоком и соответственно интенсивнее ударяются о стейки. Поэтому для защиты входных участков в трубы вставляют сменные защитные вставки из труб несколько меньшего диаметра. [c.287]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...