Течение в трубе, его развитие во времени

За истекшие годы проведены широкие исследования характеристик тепловых труб, развита теория этих устройств, разработаны методы их расчета, выполнен большой объем работ технологического плана, ставивших своей целью определение наиболее подходящих рабочих жидкостей, а также материалов фитилей п корпуса тепловых труб в различных диапазонах рабочих параметров с учетом их совместимости в течение достаточно длительного срока службы. Были проведены ресурсные испытания труб в модельных и натурных условиях. Существенные успехи были достигнуты в области технологии изготовления тепловых труб. Одновременно совершенствовалась конструкция тепловой трубы, создавались новые типы труб. Это нашло свое отражение в постоянном росте числа публикаций. Естественно, что основная их доля приходится на периодические издания, однако все большее число авторов предпринимает попытки обобщить этот постоянно обновляющийся материал. Несколько книг было издано в последнее время и в нашей стране. К ним относятся Низкотемпературные теп- [c.3]

Дальнейшее уточнение постановки и решения пространственной задачи идет в направлении уточнения моделей течения с учетом эффектов реального газа, в первую очередь вязкости. Дело в том, что теория вторичных течений в невязкой жидкости качественно правильно описывает явление, однако не объясняет возникновение градиента полного давления в основном потоке и затухание вторичных течений, для чего необходима учитывать влияние вязкости, не малое вблизи ограничивающих поверхностей и в областях с большими градиентами полных давлений. Интересно отметить, что Н. Е. Жуковский в уже упомянутой работе (1914) дал теорию вторичных течений в вязкой жидкости в тонком слое, справедливую с точностью до малых второго порядка. В 1935 г. П. А. Вальтер подробно исследовал развитое вторичное течение вязкой жидкости в изогнутой трубе круглого сечения. Турбулентные течения долгое время [c.151]

Другим важнейшим применением достижений газодинамики каналов и струй является техника аэродинамического эксперимента. В настоящее время эта техника очень высоко развита. Конструирование сверхзвуковых и гиперзвуковых аэродинамических труб невозможно без знания законов газовой динамики. В частности, вопрос о допустимых максимальных размерах моделей, позволяющих имитировать условия свободного полета в условиях ограниченного объема рабочей части трубы, нельзя решить без знания законов распространения возмущений в сжимаемом газе. Теория аэродинамических труб стационарного действия также основана на теории одномерных стационарных течений сжимаемого газа. [c.13]

Нам пришлось уже встретиться с таким вероятностным подходом к изучению явлений, когда мы определяли средний свободный пробег волны в закрытом помещении от одного отражения до другого. Вероятностный или статистический подход к исследованию турбулентности сделал возможным детальное выяснение характера турбулентного потока и глубокое изучение его внутренней структуры. Механизм возникновения турбулентности до сих пор окончательно не выяснен, но в изучении уже развитого турбулентного потока многое сделано новой ветвью гидродинамики — статистической теорией турбулентности. Много в этом направлении было сделано трудами советских ученых — А. А. Фридмана и Л. В. Келлера и в последнее время А. Н. Колмогорова и А. М. Обухова. Интересные экспериментальные работы по изучению внутренней структуры турбулентного потока были сделаны М. В. Великановым (по течениям воды в трубах и реках) и А. М. Обуховым — по атмосферной турбулентности. [c.228]

Проблема теплообмена при ламинарном течении жидкости в трубах в последнее время получила значительное развитие. Если 10— 15 лет назад были известны лишь отдельные теоретические результаты и немногие экспериментальные данные, то в настоящее время разработка вопросов теплообмена и гидродинамики при ламинарном течении в трубах настолько продвинулась вперед, что появилась необходимость систематизировать весь имеющийся материал и рассмотреть его с единой точки зрения. Такая работа тем более полезна, что публикации по вопросам теплообмена и гидродинамики при ламинарном течении в трубах разбросаны по многочисленным периодическим изданиям. В этих условиях отсутствие обобщающих работ несомненно затрудняет практическое использование достигнутых результатов. [c.3]

В 80-х годах прошлого столетия работы, связанные с изучением сопротивления движению жидкости при течении в трубах, зашли в тупик. Опыты одних исследователей (немецкий инженер-строитель Г.Хаген, французский врач Ж.Пуазейль) показали, что сопротивление линейно зависит от скорости. В то же время не менее тщательные и точные опыты французского инженера А.Дарси свидетельствовали, что сопротивление пропорционально квадрату скорости. Возникшее противоречие тормозило развитие инженерной практики и требовало разрешения. [c.83]

Перейдем к рассмотрению теплоотдачи при турбулентном движении жидкости в трубе. Развитый турбулентный режим течения в трубе осуществляется при Re lOOOO. В диапазоне 2300Re1 O в трубе наблюдается переходный режим течения — неустойчивый режим, характеризующийся сменой ламинарного и турбулентного потока. Такое состояние характеризуется так называемым коэффициентом перемежаемости, O io l, представляющим собой относительное время существования турбулентного потока величина 1—со приходится на долю ламинарного потока. Надежные рекомендации по расчету теплоотдачи при переходном режиме пока не разработаны. Поэтому возможны лишь оценки по минимальному и максимальному коэффициентам теплоотдачи для ламинарного и турбулентного режимов соответственно с учетом коэффициента перемежаемости. [c.386]

Разработке методов управления ламинарно-турбулентным переходом уделяется большое внимание в теоретической и экспериментальной аэродинамике как с целью увеличения аэродинамического качества летательных аппаратов [1], так и с совершенствованием аэродинамических труб [2, 3]. Среди активных методов управления наиболее полно изучен метод ламинаризации пограничного слоя отсосом через обтекаемую поверхность небольшого количества заторможенного газа широко известны возможности управления развитием пограничного слоя посредством теплового метода (охлаждения) [4]. Охлаждение делает профиль скорости в пограничном слое более выпуклым, что увеличивает критическое число Рейнольдса. При нагреве обтекаемой поверхности тепловой поток направлен к пограничному слою, что понижает устойчивость ламинарного слоя и приводит к более раннему возникновению турбулентного режима течения. В последнее время опубликован ряд теоретических и экспериментальных работ по управлению развитием малых возмущений и затягиванию ламинарно-турбулентного перехода локальным нагревом передней кромки обтекаемого тела [5-10]. [c.32]

В настоящее время теоретически достаточно полно исследованы условия возникновения первой области, т. е. условия устойчивости ламинарного пограничного слоя. Результатом этого исследования является определение теоретического критического числа Рейнольдса (предела устойчивости). Знание этого числа еще не дает возможности указать начало развитого турбулентного течения, т. е. положение точки перехода и соответствующее значение критического числа Рейнольдса. Проблема эта изучена недостаточно полно, и в последнее время особенно широкое развитие получили различные методы исследований перехода в аэродинамических трубах, при помощи которых получена достаточно обширная информация о возникновении турбулентности. Найденное при таких исследованиях положение точки перехода принято обычно характеризовать экспериментальным критическим числом Рейнольдса. Несмотря на известную ограниченность, расчетные методы теории устойчивости имеют большое практическое значение. Они позволяют сравнивать ламинарные пограничные слои с точки зрения возникающих явлений, обусловливающих переход в турбулентное состояние, определять вид обтекаемой поверхности, обеспечивающий сохранение устойчивого ламинарного течения (ламинаризированные профили), отыскивать условия такого сохранения другими методами (в частности, при помощи отсоса пограничного слоя). [c.89]

Качественно и количественно теплоперенос в топках определяется не только процессами горения и аэродинамики, но и массопереносом золы на трубы. Под действием различных сил, рассмотренных в предыдущем параграфе, нд,трубы переносится и оседает летучая зола, возникают дополнительные термические сопротивления, ухудшающие теплопередачу от факела к теплоносителю й трубах. С течением времени эти сопротивления увеличиваются по определенному закону, а следовательно, по мере эксплуатации топки, изменяются и условия теплопереноса. Развитие процесса загрязления во времени теоретически совершенно не изучено, а экспериментальные данные крайне ограничены. Однако, и это, очевидно, опытные и теоретические данные по динамике процесса загрязнения летучей золой поверхностей нагрева котлоагрегатов представляют непосредственный интерес для практики котло-строения и эксплуатации котлоагрегатов, поскольку с помощью этих сведений могут быть определены время, в течение которого достигаются условия стационарной работы котла, наиболее эффективная частота обдувки и т.. д. [c.129]

Рассмотрите течение в зазоре, образованном сплошным стержнем диаметром 2, вставленным в теплоизолированную трубу диаметром 5 (рис, 10,17), В верхней и нижней половинах зазора текут жидкости с разными динамическими вязкостями 1, = 0,2 и Из = I обе жидкости имеют одинаковые теплопроводности к 2. Нижняя половина стержня имеет нулевую теплопроводность, и там не выделяется тепло, в то время как для верхней половины теплопроводность к = 5 п S = 50. Нани-щите подпрограмму ADAPT и рассчитайте полностью развитые поля скорости и температуры. Выведите на печать безразмерные поля скорости и температуры, а также значения уКе и Nu, [c.234]

Однако долгое время, приблизительно до конца XIX столетия, аэрогидромехапика развивалась крайне медленно. Причины этого заключались, с одной стороны, в том, что круг вопросов, которыми интересовалась практика, был тогда сравнительно узок. Гидравлика, корабельная наука, а на первых порах и воздухоплавание занимались главным образом сопротивлением среды. Изучалось, например, сопротивление, которое встречает жидкость при течении по трубам и каналам, сопротивление, испытываемое корпусом корабля, и т. п. Более сложные вопросы о распределении силового воздействия по поверхности тела, движущегося в жидкости или газе, тогда не ставились и возникли значительно позже в связи с необходимостью рассчитывать на прочность летательные аппараты. Таким образом, до появления авиации запросы практики мало стимулировали развитие научного исследования в области аэрогидромеханики. [c.10]

Таким образом, можно предположить, что развивавшаяся в течение определенного времени в каком-то месте на поверхности трубы (и достигшая значительной глубины) коррозионная язва при определенных условиях может стать пассивной и перестать расти, в то время как в каком-то другом месте (более или менее удаленном от нее), например, в месте вновь образовавшегося значительного повреждения изоляции, коррозия станет более активной на значительной по площади поверхности. Так как плотность коррозионного тока в новом активном месте будет значительно меньшей, чем в месте развития старой язвы, опасность повреисдения металла в нем будет также незначительной. При электрометрическом обследовании, как правило, обнаруживаются и подвергают вскрытию и ремонту более обширные повреисдения изоляции. Серьезные же коррозионные повреждения металла трубопровода при этом могут оставаться невыявленными, так как пассивная язва ничем себя не проявляет, а малое по площади повреждение изоляции не подвергается осмотру и ремонту. [c.115]

Лредполагают, что при входе в канал жидкость имеет эпюру скорости, близкую к прямоуголь1юй. При дальнейшем течении развитие профиля скорости можно представить следующим образом. В результате проявления сил вязкого трения в пристенной области образуется слой жидкости, течение в котором более замедленное, чем в ядре. Толщина этого слоя непрерывно возрастает по длине канала. Ядро потока с постоян(юй по сечению скоростью и ускоренным движением уменьшается. Следовательно, в центральной части трубы скорость все время возрастает, а у стенок — убывает. Эгот процесс происходит до тех пор, пока толщина пристенного заторможенного слоя не станет равной радиусу трубы или половине ширины канала. Когда же это произойдет, скорость на оси потока для ньютоновской жидкости станет равной удвоенной средней скорости и движение становится подобным движению, описанному Пуазейлем. [c.61]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...