Скорость средняя при движении ламинарном

Средняя скорость потока при ламинарном режиме движения может быть найдена из уравнения (3.11) ц = Q/ o, если в него [c.70]

Опыты показали, что переход ламинарного движения в турбулентное происходит при определенном значении числа Рейнольдса, называемом критическим числом Рейнольдса. Для гладкой круглой трубы при острых краях входного сечения критическое число Рейнольдса, подсчитанное по средней скорости и по диаметру трубы, приблизительно равно 2300. Критические числа Рейнольдса для всех других потоков определяются экспериментально. При движении проводящих жидкостей в трубах в поперечном магнитном поле критическое число Рейнольдса может значительно превышать 2300. [c.15]

Определить критическую среднюю скорость цр, при которой движение воды по трубопроводу диаметром б 100 мм переходит из ламинарного в турбулентное, если температура воды = 20 С. [c.57]

При движении жидкости в трубе происходит потеря механической энергии, следовательно, должны быть области, в которых влияние вязкости существенно. Вследствие прилипания жидкости к стенкам трубы мгновенная и средняя скорости жидкости на стенках равны нулю. Поэтому в непосредственной близости у стенок трубы не может быть интенсивного перемешивания жидкости. Это служит основанием для вывода, что непосредственно около стенок резкое изменение скорости должно определяться свойством вязкости жидкости и что около стенок должен существовать слой с ламинарным движением. Опытные данные хорошо подтверждают этот вывод. [c.155]

Средняя скорость потока при ламинарном режиме движения может быть найдена из уравнения расхода Q = усо, если в него вместо Q подставить его значение из (100), а вместо (о его значение лг , т. е. [c.68]

Спокойные упорядоченные слоистые течения жидкости, без интенсивного нерегулярного перемешивания поперек направления основного движения называются ламинарными. Беспорядочные, нерегулярные, неустановившиеся течения, при которых частицы жидкости, кроме скорости основного среднего направленного движения, имеют еще и беспорядочно отклоняющиеся от нее скорости, называются турбулентными. В описанном выше опыте ламинарное течение при — Rкp переходит в турбулентное. Вполне естественно, что переход от ламинарного течения к турбулентному происходит при определенном числе Рейнольдса, так как в качестве определяющих параметров движения в [c.243]

Область перехода или точка перехода характеризуется возникновением в пограничном слое интенсивных пульсаций скорости, давления, плотности (в сжимаемых средах) и т. п. Распределения скоростей по сечению в ламинарном и в турбулентном пограничных слоях, вообще говоря, резко отличаются друг от друга. Так же как и при турбулентных движениях в трубах, в турбулентном пограничном слое происходит интенсивное перемешивание макроскопических частиц жидкости в поперечном направлении, за счет этого в турбулентном пограничном слое происходит выравнивание средних скоростей. Вместе с этим прилипание на обтекаемых стенках приводит к появлению более резких градиентов скоростей вблизи стенок, что вызывает резкое увеличение поверхностных сил трения и соответственно сопротивления трения. [c.265]

При обсуждении физического смысла закона стенки важно отметить, что это соотношение само по себе не способно описать закон трения, связывающий касательное напряжение на стенке с другими параметрами потока, особенно чй, q а х. Закон стенки должен собственно рассматриваться как искусственный прием, позволяющий описать поток с турбулентным касательным напряжением, причем особо оговаривается, что на стенке скорость равна нулю, а трение подчиняется ньютоновскому соотношению. В случае ламинарного потока тот же искусственный прием позволяет описать полное поле касательного напряжения и определить профиль скорости, распределение количества движения и величину касательного напряжения на стенке. С другой стороны, в турбулентном пограничном слое поверхностное трение при больших числах Рейнольдса обычно рассчитывается из потери количества движения, т. е. на основании профиля средних скоростей, в котором закон стенки не проявляется в явном виде. В свою очередь распределение касательного напряжения на стенке устанавливает характер средних линий тока в области потока, где закон стенки справедлив. В этой области характер линий тока не зависит непосредственно от толщины области возмущенного потока с крупномасштабной турбулентностью, но косвенно зависит через влияние этой толщины на [c.146]

В последнее время всесторонним теоретическим исследованием проблемы теплопередачи при движении жидкости в трубе занимался Рейхардт . В основу исследования он положил универсальный профиль скоростей при турбулентном движении, измеренный им самим в непосредственной близости от стенок. Всю область течения он разделил не на две, а на три зоны на зону чисто ламинарного течения на промежуточную зону, в которой действие молекулярной вязкости и теплопроводности сравнимо с действием турбулентного перемешивания, и на зону чисто турбулентного течения (ядро потока), в которой действие молекулярной вязкости и теплопроводности ничтожно мало по сравнению с действием турбулентного перемешивания. Для материальных характеристик, кроме коэффициентов вязкости и теплопроводности, а также удельной теплоемкости в каждой зоне берутся свои средние значения. Теория Рейхардта очень сложна, но зато она позволяет с единой точки зрения подойти к оценке всех до сих пор известных опытов, произведенных как при самых малых, так и при самых больших коэффициентах вязкости. Одним из важных результатов этой теории является опреде- [c.538]

Потери напора по длине трубы круглого сечения при равномерном ламинарном движении пропорциональны средней скорости потока в первой степени. Это следует из [c.152]

Угловая скорость частиц при ламинарном движении в трубе тем больше, чем больше средняя скорость и чем дальше расположена точка от оси трубы. [c.154]

При этом характерное для очертания эпюр осредненных скоростей отношение средней скорости к максимальной, равное 0,5 при ламинарном режиме движения, при турбулентном режиме зависит от числа Рейнольдса и изменяется от 0,75. до 0,90 при увеличении Не от 2700 до 100 млн. Таким образом, с увеличением Ке эпюра в предела.х турбулентного ядра все больше приближается к прямоугольной эпюре, которая в действительности могла бы быть при движении невязкой жидкости. [c.103]

Итак, различают стенки (трубы, русла) гидравлически гладкие и шероховатые. Такое разделение является условным, поскольку, как следует из формулы (5-30), толщина ламинарной пленки обратно пропорциональна числу Рейнольдса (или средней скорости). Таким образом, при движении жидкости вдоль одной и той же поверхности с неизменной высотой выступа шероховатости в зависимости от средней скорости (числа Рейнольдса) толщина ламинарной пленки может изменяться. При увеличении числа Рейнольдса толщина ламинарной пленки 6 уменьшается и стенка, бывшая гидравлически гладкой, может стать шероховатой, так как высота выступов шероховатости окажется больше толщины ламинарной пленки и шероховатость станет влиять на характер движения и, следовательно, на потери напора. [c.105]

При движении воздуха скорости в различных точках сечения трубы неодинаковы. Они увеличиваются от стенки трубы по мере приближения к ее оси. При этом для ламинарного потока распределение скоростей по диаметру трубопровода происходит по закону параболы от максимального -значения по оси трубопровода скорость уменьшается к краям, пока не станет равной нулю у самой стенки. Средняя скорость движения будет равна половине максимальной. [c.23]

Следует иметь в виду также, что эти формулы выведены в предположении, что а) конденсация пара осуществляется при условии ламинарного течения и стационарного режима б) скорости движения пара находятся в пределах ш=0- 10 м/сек в) коэффициенты теплоотдачи, вычисленные по этим формулам, имеют среднее значение по всей высоте стены (трубы) г) конденсирующийся пар является чистым, без примеси воздуха или другого какого-либо газа наличие воздуха в паре сильно уменьшает а. [c.316]

При изучении ламинарного движения жидкости в трубах в 30 было установлено, что средняя скорость движения в трубе [c.443]

Английский физик Рейнольдс установил, что при движении жидкости в трубах переход из ламинарного режима в турбулентный определяется значением безразмерного комплекса даф/р, в который входят средняя скорость да, диаметр трубы й, плотность р и динамическая вязкость жидкости ц. Этот комплекс называют числом Рейнольдса и обозначают символом Ке. При Ре -<5-, 2300 движение жидкости в трубах имеет ламинарный характер, а при Ке 10 ООО — турбулентный, т. е. критическая скорость, позволяющая определить переход любой жидкости из ламинарного режима в турбулентный для трубы любого диаметра,. может быть найдена из соотношения - 2300 [c.224]

В этом смысле исе еще иногда применяемое название ламинарного подслоя не адекватно. Сходство с ламинарным движением заключается только в том, что средняя скорость распределена пб такому же закону, по которому была бы распределена истинная скорость при ламинарном движении в тех же условиях. [c.246]

Из (8-9) видно, что потерн напора на единицу длины при ламинарном режиме пропорциональны первой степени средней скорости движения жидкости, что вполне совпадает с опытными данными, рассмотренными выше (см. рис. 7-3). То же получится и по формуле (8-11), хотя она и представлена через квадрат скорости. Следует помнить, что скорость в степени минус один неявно входит и через [c.80]

При ламинарном режиме потери напора на единицу длины (гидравлический уклон /г) пропорциональны первой степе.ни средней скорости движения жидкости. Следовательно, скорость движения жидкости в отдельной по-ровой трубочке с живым сечением Дш будет [c.296]

При ламинарном режиме движения средняя скорость потока в живом сечении [c.45]

Как видно из уравнений (5.19) и (5.15), при ламинарном режиме движения отношение средней скорости к максимальной =0,5. [c.71]

Чаще всего в гидравлике используют уравнение Бернулли вида (3.8). Уравнение (3.8) справедливо для элементарного потока идеальной жидкости. Если рассматривать установившийся плавно-изменяющийся поток конечных размеров реальной жидкости, то местные скорости (и) в разных точках живого сечения будут различные. Динамический напор (или удельную кинетическую энергию) в этом случае можно подсчитать по значению средней скорости (у). Однако аналитические расчеты и опыт показывают, что кинетическая энергия потока в живом сечении, подсчитанная по действительному закону распределения скоростей, всегда больше кинетической энергии, подсчитанной по средней скорости. Поэтому средняя скорость при подсчете динамического напора берется с некоторым поправочным коэффициентом а (см. 4.2) при ламинарном режиме движения а=2, при турбулентном — а= 1,09—1,1. [c.28]

Вычислим далее так же, как для ламинарного движения, максимальную и среднюю скорости и расход жидкости при логарифмическом законе распределения скоростей. Очевидно, макси- [c.274]

Разделив выражение (XI.59) на (XI.61), получим отношение максимальной скорости к ее расходной величине. При ламинарном движении в круглой трубе максимальная скорость в два раза больше средней, а при турбулентном движении это отношение [c.276]

При постепенном возрастании скорости движения жидкости в стеклянной трубе ламинарный режим сохранится до определенного значения средней скорости, которая называется критической— Окр. Дальнейшее увеличение скорости сверх критической приводит к изгибу струйки красителя, ее разрушению и образо- [c.40]

Опыт, схему которого мы описали, демонстрирует переход ламинарного режима движения в турбулентный при достижении определенной средней скорости. [c.101]

Уравнение количества движения. Уравнения количества движения для установившегося среднего потока могут быть получены интегрированием выражений (212) и (217) по всему пограничному слою. Так как уравнения турбулентного потока при изчезновении пульсаций скорости сводятся к уравнениям ламинарного потока, рассмотрим только этот первый случай. По уравнению (215), которое пригодно для турбулентного пограничного слоя, если турбулентность свободного потока пренебрежимо мала, [c.293]

Пограничный слой. При движении вязкой жидкости около стен образуется слой, скорость которого равна нулю при ламинарном и близка к нулю при турбулентном движении. Наличие слоя объясняется тормозящим действием стенки. Этот малоподвижный слой, получивший название пограничного слоя , тормозит движение соприкасающегося с ним слоя жидкости, а тот, в свою очередь, тормозит следующий и т. д. Следствием этого является неравномерное распределение скоростей по сечению потока от максимальной скорости по оси до нулевой у стенок. При ламинарном движении распределение скоростей подчиняется закону параболы (фиг. 6, а). Средняя скорость движения потока в этом случае равна половине максимальной, т. е. Ыср = 0,5итах. В случае турбулентного движения эпюрэ скоростей тоже представляет собой параболу, но с более тупой вершиной (фиг. 6, б). Средняя скорость потока при турбулентном движении колеблется в пределах 0.8—0,9 от максимальной скорости. [c.46]

Пример 2.12. Горнзонтаитьный отстойник для осветления сточных вод представляет собой удлиненный прямоугольный в плане резервуар. Глубина его /1 = 2,5 м, ширина 6 = 6 м. Температура воды 20°С. Определить среднюю скорость, н режим движения сточной жидкости, если ее расчетный расход Q = =0,08 м С. При какой скорости движения жидкости в отстойнике будет наблюдаться ламинарный режим движения жидкости [c.54]

Порядок выполнения работы. Опыты по первой части лабораторной работы проводятся на установке, изображенной на рис. 5-3. Сначала кран К приоткрывается для пропуска малого расхода воды. Уровень воды в баке поддерживается постоянным. Расход воды определяется объемным способом Q=Wjt (см. работу 1), а средняя скорость движения воды в трубе v = Qjопределения кинематической вязкости v следует измерить температуру воды Г, затем найти v по формуле Пуазейля или по построенному в соответствии с этой формулой графику. Тогда число Рейнольдса определится как Re = tлабораторной установке ее диаметр 20—50 мм). При малых чис,т1ах Рейнольдса струйка краски движется не смешиваясь с окружающей жидкостью, т. е. режим движения ламинарный. При большем открытии крана К можно, наблюдая за характером движения окрашенной струйки, установить переход от ламинарного режима к турбулентному. При этом следует, вновь найдя среднюю скорость v и кинематическую вязкость V, определить R kp. При дальнейшем увеличении расхода (числа Рейнольдса) будет наблюдаться устойчивый турбулентный режим с заметным перемешиванием краски с водой. При турбулентном режиме движения также вычисляется число Рейнольдса. [c.351]

Первые рёзультаты об условиях возникновения турбулентности были получены Хагеном, (1839). Хаген изучал течения воды в прямых круглых трубах небольших радиусов и установил, что при постепенном уменьшении вязкости воды (что достигалось повышением ее температуры) скорость течения при одном и том же напоре сначала возрастает до некоторого предела, а затем начинает уменьшаться. Вытекающая из трубы струя воды до указанного предела имеет гладкую форму, а после перехода через этот предел испытывает резкие колебания. Хаген объяснял эти явления тем, что при достаточно малом значении вязкости в потоке образуются внутренние движения и вихри, которые приводят к повышению сопротивления и, следовательно, к уменьшению скорости течения. Хаген обнаружил, что изменения характера течения можно добиться, меняя напор воды (т. е. среднюю скорость) или радиус трубы однако никакого общего критерия дЛя перехода ламинарного течения в турбулентное ему установить не удалось. [c.79]

Для стабилизированного однофазного потока заменяют локальную скорость и температуру в ядре потока средней скоростью и средней (объемной) температурой. Так как для газов характерно число Прандтля, близкое единице, то коэффициенты мошекулярного переноса тепла и количества движения равны. Если также равны коэффициенты турбулентного переноса тепла и количества движения, то соотношение qls для турбулентного ядра и ламинарного слоя выражается одним уравнением. Так как толщина пограничного слоя мала, то отношение qjs принимается равным отношению этих величин у самой поверхности нагрева. При этом = [c.184]

Течение жидкости в каналах различного сечения очень часто встречается на практике. При этом обычно скорость движения в канале значительно меньше скорости звука, и поэтому жидкость считается нв сжимаемой. Рассмотрим установившееся ламинарное осесимметричное течение в круглм цилиндрической трубе диаметра d. Пусть жидко сть втекает в трубу с равпомерной скоростью. На стенках образуется пограничный слой, толщина которого увеличивается вдоль трубы. Так как плотность и расход через каждое сечение остаются постоянными, то сохраяяется и средняя скорость. Поэтому уменьшение скорости вблизи стенки, [c.348]

Следовательно, угловая скорость вращения частиц при ламинарном движении прямо пропор Циональна средней скорости потока и расстоянию соответствующей точки от оси трубы. [c.80]

Основываясь на некоторых теоретических соображениях (см. далее гл. XVII), а также на результатах опытов, Рейнольдс установил общие условия, при которых возможны существование ламинарного и турбулентного режима движения жидкости и переход от одного режима к другому. Оказалось, что состояние (режим) потока жидкости в трубе зависит от величины безразмерного числа, которое учитывает основные факторы, определяющие это движение среднюю скорость v, диаметр трубы d, плотность жидкости р и ее абсолютную вязкость ц. Это число (позже ему было присвоено название числа Рейнольдса) имеет вид [c.149]

Таким образом, средняя скорость при ламинарном движении жидкости в трубе равна половмне максимальной. [c.162]

Эта формула показывает, Ч 0 потери напора на трение при ламинарном режиме пропорциональны средней скорости движения. Эти потери не зависят от состояния внутренней поверхности стенок трубы, так как характеристика состояния стенок в формулу (XI.12) не входит. С тсутствие влияния стенок на сопротивление можно объяснить гем, что жидкость прилипает к стенкам, в результате чего происходит трение жидкости о жидкость, а не жидкости о стенку. [c.164]

По современным представлениям механики жидкости и газа в законе Ньютона-Петрова под градиентом скорости понимается градиент скорости потока вязкой среды. При этом на поверхности твердой стенки скорость вязкой среды принимается равной нулю, на границе возмущенного (пограничного) слоя для внещнего обтекания и на оси для движения в симметричных трубах - максимальной. Такое представление градиента скорости, при правильном использовании граничных условий, приводит к распределению скоростей и сопротивления трения, соответствующим многочисленным результатам экспериментов, особенно для ламинарного движения. При этом в качестве масштаба скорости используется или максимальная, или средняя (среднерасходная) скорость. Однако распределения скоростей, отнесенные к эти.м масштабам скоростей, не обладают свойством универсальности при изменении числа Рейнольдса или условий на омываемой поверхности. [c.18]

Кроме конфигурации граничных поверхностей необходимо учитывать влияние режимов движения жидкости па величину и механизм, потерь. Как известно из гл. 2 и 5, кинематические структуры ламинарного ji турбулентного потоков различны турбулентные пулбсащш "Гпорождают добавочные касательные напряжения, которые вызывают увеличение потерь энергии в турбулентных потоках по сравнению с ламинарными при сопоставимых условиях. Для оценки потерь важно знать условия перехода ламинарного течения в турбулентное. Этот вопрос рассмотрен в п. 6.6. Здесь укажем только на классический опыт О. Рейнольдса, который, наблюдая поведение подкрашенных струек жидкости в стеклянной трубке, установил сугцествование критического значения числа Re =-- vdh, определяющего границу между ламинарным и турбулентным режимами. Если для круглых труб число Рейнольдса определять по формуле Re = vdiv (где а — средняя скорость потока d—диаметр трубы), то, как показали опыты О. Рейнольдса и других исследователей, при Re < Re p = = 2300 наблюдается устойчивый ламинарный режим, при Re > [c.140]

При ламинарном движении жидкости в ди( уэоре значение формпараметра ) в точке отрыва равно /s = —0,089, а при турбулентном — значение формпараметра зависит от степени диффузор-ности. В сильных диффузору, когда среднее значение производной от скорости в ядре И 1,5, величина формпараметра в точке отрыва = —1,0, а в слабых диффузорах это значение достигает Д = —4,0. В средних диффузорах рекомендуется брать Д == —2,0. [c.368]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...