Течение без трения в трубе

Процесс энергоразделения неотделим от процесса диссипации части механической энергии в тепло, возникающего из-за совершения работы по преодолению турбулентных напряжений. Вследствие энергетической изолированности течения в предположении незначительности абсолютной величины гидравлических потерь преодоление потоком турбулентного трения однозначно связано со снижением давления в потоке. Это снижение давления, трактуемое как потеря энергии, вызывает снижение эффекта температурного разделения в вихревой трубе по отношению к эффекту, который возникал бы в случае идеального течения без трения. Поэтому термодинамическая эффективность процесса энергоразделения в вихревой трубе может быть оценена внутренним адиабатным КПД [c.182]

Это облегчает получение замкнутых решений двухмерных задач теории пластичности. Например, задача о пластическом равновесии толстостенной трубы, сжатие бесконечной полосы между шероховатыми плитами, осадка без трения толстостенной трубы, замкнутой в матрицу, сжатие клина. Имеются приближенные решения двухмерных задач. Например, правка тонких листов всесторонним растяжением прокатка и протяжка через матрицу широкой полосы, когда из-за подпирающих сил контактного трения течение металла в направлении ширины полосы отсутствует гибка на оправке широкой заготовки и т. д. [c.251]

Неустановившееся течение сжимаемой жидкости без трения в однородной упругой трубе. В некоторых случаях неустановившегося течения жидкости в трубопроводах и каналах распределенная масса жидкости оказывает столь же значительное влияние на процесс, как и сжимаемость жидкости, так как в этом случае эффектом момента количества движения нельзя пренебрегать. В этих условиях давление не остается постоянным по длине трубы и поэтому массу и упругость жидкости следует учитывать одновременно как распределенные параметры. Точно так же следует учитывать изменение плотности, скорости и расхода как во времени, так и в различных точках системы. Для общности в приводимом ниже исследовании учитывается и влияние упругости стенок каналов. [c.101]

Рассмотрим установившееся течение газа в трубе постоянного сечения при наличии трения, но без теплообмена с внешней средой. [c.181]

Назовем величину П = Pi/рк располагаемым отношением давлений. Параметры потока в цилиндрической трубе в основном определяются располагаемым отношением давлений П процесс по существу является как бы истечением газа из сосуда с давлением Рх в среду с давлением р через канал с заданным сопротивлением. Поэтому при рассмотрении закономерностей течения с трением необходимо учитывать величину располагаемого отношения давлений в потоке без этого полученные результаты могут оказаться нереальными. [c.260]

В дальнейшем ограничимся рассмотрением таких видов потерь давления в двухфазном потоке, которые вызываются только наличием сил трения и объемных сил тяжести. Для этого проанализируем стационарное, стабилизированное, одномерное течение адиабатического, несжимаемого двухфазного потока кольцевого типа без волнообразования на границе раздела фаз в плоском канале постоянного сечения (рис. 1). В этих условиях потерями напора вследствие ускорения потока, наличия местных сопротивлений и прочими видами потерь напора можно пренебречь, за исключением потерь давления на трение и нивелирного напора. При движении этого потока в условиях отсутствия сил тяжести (g=0, ближе всего к этим условиям приближается течение двухфазного потока в горизонтальной трубе) полный перепад давления связан в основном только с диссипацией энергии потока вследствие трения. При подъемном (против сил тяжести) движении того же потока в вертикальном канале ( > 0) в дополнение к этим потерям добавляются потери напора, вызываемые необходимостью совершения работы против сил тяжести. Эти дополнительные потери давления обычно принято учитывать с помощью так называемого нивелирного напора. На ранних стадиях изучения двухфазного потока, когда он рассматривался как некоторый гомогенный поток с постоянной по сечению приведенной плотностью P j,(j= Р (1 — Р) + Ч-р"Р, где индексы ш " обозначают соответственно жидкую и газовую фазу р — объемное расходное газосодержание, рекомендовалось [3, 4] вычислять величину удельного нивелирного напора по следующей формуле [c.164]

График полученного решения дан на рис. 3.7. Из полученного решения следует, что если Я-о < 1, то поток ускоряется. На некотором расстоянии, которое называется критической длиной трубы, поток достигает критической скорости ( = 1). Если критическая скорость достигается, то критическое сечение обязательно должно совпадать с выходным сечением трубы, так как поток не может стать сверхзвуковым без изменения знака воздействия (а сила трения всегда направлена против течения). Конечно, возможны все промежуточные случаи, когда поток выходит из трубы с дозвуковой скоростью Хц<Х < 1. Процесс при течении в трубе постоянного сечения с трением изображен в /а-диаграмме на рис. 3.8. При дозвуковом течении давление и температура газа вдоль трубы уменьшаются. Падение давления вызвано сопротивлением трубы. Скорость вдоль трубы растет, так как растет объемный расход вдоль трубы из-за уменьшения плотности газа. Характер изменения всех параметров потока устанавливается пятым столбцом табл. 3.1, причем следует помнить, что сила трения направлена против потока, т. е. отрицательна. Распределение температуры находится по известной скорости с помощью [c.47]

Течения с теплоподводом. Рассмотрим теперь течения газа в трубе без учета трения ( = 0) и действия массовых сил (/ л = 0), но при наличии теплоподвода [c.101]

Как и в случае течения несжимаемой жидкости, верхнюю границу (ВЗ на рис. 3.22) можно трактовать как простую стенку с прилипанием или (еще лучше) как стенку аэродинамической трубы без трения. Одпако в этих случаях можно ожидать нежелательного влияния отраженных от границы волн (см., например, Уилкинс [1969]). Гораздо лучшим способом является воссоздание условий свободного полета , что возможно в случае сверхзвуковых течений. Этот способ не запрещает втекание через верхнюю границу и является физически осмысленным. [c.417]

Правильное же понимание физической сущности электротепловых процессов немыслимо без тех теоретических расчетных формул, которые на сегодня могут считаться достоверными. При этом неоднократно приходится прибегать к использованию понятий подобия и к некоторым аналогиям. Вполне, например, допустимо провести аналогию между течением по трубе вязкой жидкости и течением электрического тока по проводу. Эту аналогию рассмотрим с помощью трубной модели. Силовые линии электрического тока можно уподобить струям ламинарного потока вязкой жидкости (рис. 1.19, а). Эти струи встречают концентрированное сопротивление своему движению относительно диафрагмы 1, вставленной в трубу (рис. 1.19, б), что приводит к искривлению струй. Если посередине диафрагмы вставлена решетка 2 (рис. 1.19, в), то происходит добавочное, уже микроскопическое искривление струй, и тем самым вводится дополнительное сопротивление движению жидкости. Сопротивления диафрагмы и решетки суммируются. Удалить решетку — значит снять микрогеометрическое искривление и уменьшить общее сопротивление. Ликвидировать диафрагму — устранить вообще всякое местное концентрированное сопротивление. Остается постоянно действующее, равномерно по длине трубы распределенное сопротивление трения жидкости о стенки трубы. [c.48]

Универсальный закон распределения скоростей не применим вблизи стенки при [v ylv)<7Q, где молекулярное трение, которым мы пренебрегали пр.и выводе закона, играет существенную роль. В области чисто турбулентного течения при v ylv>10 вплоть до оси трубы универ-сальный закон хорошо подтверждается экспериментами в широком диапазоне чисел Рейнольдса, что и доказывает его универсальность и позволяет распространить на любые, сколь угодно большие числа Рейнольдса без экспериментальной проверки. [c.149]

Сила трения на стенке То, приложенная со стороны стенок трубы к боковой поверхности потока, направлена против течения и проектируется на ось S без искажения. Помимо силы трения на стенке Го, являющейся силой внешнего трения, можно различать еще силы внутреннего трения Т. С тем, чтобы пояснить их, представим на рис. 4-3 поперечное сечение рассматриваемой трубы. Изобразим внутри потока две соприкасающиеся струйки а и 6 покажем эти струйки в продольном разрезе на рис. 4-3, б (несколько раздвинув их для удобства черчения). В общем случае скорости, отвечающие струйкам а и Ь, не равны Ua Ф Щ- Поэтому струйка а, двигаясь, например, с большей скоростью, стремится увлечь за собой струйку Ь при этом к струйке Ь оказывается приложенной сила трения Ть, направленная по течению наоборот, к струйке а со стороны струйки Ь будет приложена сила внутреннего трения Та, направленная против течения. [c.107]

На возникновение прыжка в текущей по каналу жидкости при т = У gh было указано Н. Е. Жуковским (см. Н. Е. Жуковский. Об аналогии между движением несжимаемой жидкости в канале и течением газа по трубе. Собрание сочинений. Т. V, Москва, 1945). Мы придерживались изложения Н. Е. Жуковского, с той лишь разницей, что вместо течения с трением рассматривалось течение без трения, но с 1техя [c.303]

Уравнение Бернулли для неадиабатического течения без учета трения в трубе постоянного сечения легко интегрируется. В этом случае ры = onst, поэтому [c.196]

В предыдущих параграфах было показано, что при подводе тепла или совершении работы трения в движущемся по цилиндрической трубе с дозвуковой скоростью газе происходит увеличение числа М то же явление наблюдается в дозйуковом потоке при течении без теплообмена и трения в суживающейся трубе. [c.201]

Соотношения (8.3.48) и (8.3.49) показывают, что влияние стенок на одиночную частицу больше, если возвратное течение затормаживается у стенок контейнера. Разумно предположить, что возвратное течение в центре трубы в суспензии оседающих частиц -будет также сильнее в случае, когда жидкость не может свободно течь в контейнере, а оттесняется в ядро суспензии. Непосредственное взаимодействие между частицами, обусловленное их стоксовыми полями, не зависит, однако, от граничных условий. Поэтому результирующий эффект, связанный с граничным условием об отсутствии проскальзывания, состоит в снижении скорости оседания суспензии. Это объясняет разницу коэффициентов 1,91 и 1,76 при ф полученных соответственно Фамуларо и Хаси-мото. На основании предыдущих рассуждений представляется вероятным, что исправленное выражение для стоксовой скорости оседания, полученное Хасимото, может быть правильной формулой для вычисления скорости оседания суспензии кубической структуры в контейнере без трения. [c.445]

Для начала можно пояснить это утверждение, проведя аналогию с течением газа в трубе. При столкновениях молекул между собой выполняются законы сохранения энергии и импульса, и поэтому эти столкновения аналогичны N-пpoцe aм между фононами. Когда газ при нормальном давлении течет по трубе, его молекулы постоянно сталкиваются друг с другом и устанавливается хорошо известное распределение скоростей, соответствующее определенной скорости дрейфа. В реальной ситуации это распределение меняется вдоль поперечного сечения трубы, так как скорость дрейфа меняется в зависимости от расстояния от оси трубы. Если стенки трубы находятся бесконечно далеко, или когда они совершенно гладкие, так что при столкновениях молекулы испытывают зеркальное отражение, или если газ содержится в ящике, проходящем по трубе без трения, то, хотя молекулы по-прежнему соударяются между собой, сопротивление течению газа в трубе отсутствует. При этих условиях молекулы имеют определенное распределение скоростей, которое отличается от равновесного распределения Максвелла — Больцмана, соответствующего нулевому потоку, но которое не меняется вследствие молекулярных столкновений. [c.53]

Сварку в расплаве разнородных полимеров можно выполнить без особых затруднений лишь по отношению немногих пар [63, 64], в частности, методами, обеспечивающими достижение механического смешения вязкой массы полимеров в зоне контакта и быстрое охлаждение ниже температуры стеклования, препятствующее разделению смеси, то есть создающее условия для кинетической совместимости. Например, ультразвуком сваривают ПС с сополимерами стирола, ПВХ с ПБТ и ПММА, ПА 6 с ПА 66, ПС с ПФО, ПК с ПФО и полисульфопом [64-66]. Многие из этих пар могут быть сварены трением [63, 67]. При этом, по мнению авторов работы [68], свариваемость ультразвуком или трением объясняется наличием сильного течения расплава при осуществлении этих двух видов сварки. Нагретым инструментом сваривают встык трубы из ПП с фиттингами из сополимера пропилена с этиленом [69]. И при этом виде сварки механическое перемешивание макрообъемов в зоне стыка рассматривается как фактор, способствующий образованию соединения разнородных ПМ [70]. Однако, несмотря на эти известные факты, соединение сваркой деталей из разнородных ПМ, а также деталей из свежего термопласта с деталями из того же термопласта, подвергнутого многократной переработке, остается важной проблемой в области сборки изделий из ПМ. Даже термопласты с одинаковой химической структурой, но различающиеся реологическими свойствами, требуют применения специальных технологических приемов, чтобы обеспечить получение качественного соединения. [c.341]

Выражение (2.104) получено для массового сопла при изоэнтальпийном течении, что означает равенство полных энтальпий (или температуры торможения) по всей длине сопла в основном потоке и в притекающем паре. При этом вектор скорости вдуваемого пара перпендикулярен к оси основного потока, т. е. проекция скорости притекающей массы на направление основного потока равна нулю. Постоянство температуры торможения по длине зоны испарения в условиях добавления массы означает, что должны быть равны абсолютные значения разности энтальпий и кинетической энергии основного потока и вдуваемого пара. Из-за смешения основного потока и притекающей массы с разной энтропией происходит изменение последней по длине трубы. Таким образом, формула (2.104) по лучена для изоэнтальпийного массового сопла без учета влия ния трения. Неучет влияния трения должен приводить к неко- торому завыщению расчетного значения звукового предела мощности трубы. Результаты расчетов звукового предела удельной мощности натриевых тепловых труб в зависимости от температуры пара в начале зоны испарения, полученные в соответствии с рассмотренными выше расчетными моделями, представлены на рис. 2.10. На основе разработанной авторами методики рассчитаны зависимости по четвертой модели для натриевых тепловых труб двух геометрий. Пунктирная кривая 3 соответствует тепловой трубе с диаметром парового канала 14 мм и длиной зоны нагрева 100 мм, использованной в-опытах ФЭИ, и близкой к ней по геометрии тепловой трубе, [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...