Эпюра скоростей в трубах

Закон стенки в целом хорошо согласуется с эпюрой скоростей в трубе, причем А = 2,5, В = 5,5 — универсальные постоянные для гладких труб. Тогда, сложив выражения 7.19) и (7.27), получим [c.170]

Следует отметить, что профиль эпюры скорости в трубе может быть определен из выра- [c.77]

Изложенное относилось к движению жидкости в круглых трубах. Однако изучение эпюр скоростей в реках показывает принципиальную пригодность полученных выражений также и при других числовых значениях констант. [c.85]

Параметр А определяется профилем скорости у стенки и одинаков для кинематически подобных потоков, у которых безразмерные эпюры скоростей одинаковы. Однако, как будет ясно из дальнейшего, подобие эпюр скоростей в круглых трубах строго обосновывается и подтверждается опытом только для ламинарных течений. Для них [c.148]

Эпюра скоростей в круглой трубе изображена на рис. 53. [c.64]

Ламинарный режим течения характеризуется параболической эпюрой распределения локальных скоростей в трубе (рис. 25), при турбулентном режиме течения эпюра локальных, осредненных по времени скоростей имеет более равномерный характер (рис.25). [c.82]

Рассмотрим равномерное, установившееся движение жидкости в трубе произвольного сечения с периметром П (рис. 33), при котором эпюры скоростей в каждом сечении одинаковы. Пренебрегая силами инерции, уравнение движения можно записать в следующем виде [c.104]

Поворот. При изменении направления потока появляются центробежные силы, направленные от центра кривизны к внешней стенке трубы. Давление в пределах поворота у внешней стенки больше, чем у внутренней. Соответственно скорости у внешней стенки меньше, чем у внутренней. Вследствие этого вдоль боковых стенок трубы, вблизи поверхности которых скорость невелика, будет происходить движение жидкости от внешней стенки к внутренней, т. е. возникает поперечная циркуляция в потоке. В результате образуется так называемый парный (двойной) вихрь, который накладывается на поступательное движение линии тока становятся винтообразными (рис. 9.9). Происходит отрыв потока от обеих стенок, образуются водоворотные области с обратными направлениями линий тока в них у стенок трубы. Эпюра скоростей в связи с этим перестраивается. [c.193]

Эпюра распределения скоростей в трубах может быть представлена также в безразмерном виде [c.80]

Рис. 11. Эпюры скоростей в сечении I при пропуске воды без отбора и с отбором в размере 9 и 18% на дырчатом участке трубы

На рис. 5-6 показано изменение профиля скоростей в трубе в зависимости от числа Ке для турбулентного режима. Здесь же нанесена эпюра скоростей для ламинарного потока в трубе. Сравнение кривых показывает, что профиль скоростей при турбулентном режиме значительно более полный, чем при ламинарном, причем с ростом числа Ке наполнение профиля увеличивается. [c.219]

Киносъемка процесса со скоростью 500— 2 000 кадров сек и последующий просмотр кадров с 20— 70-кратным замедлением позволил [Л. 115] установить следующее Г) основное направление движения частиц — продольное, отдельные частицы участвуют в медленных поперечных перемещениях 2) имеет место поперечный градиент скорости частиц, эпюра которой рассматривается как примерно эквидистантная эпюре скорости воздуха для местных соотнощений возможно Ут>у— в, но Ут.макс (на оси трубы) по результатам 1 ООО замеров [c.83]

Рис. 1.8. Эпюры осевой составляющей скорости в сопловом сечении вихревой трубы

Так как уравнение (5.14) является уравнением параболоида вращения с вершиной, лежащей на оси трубы, то при ламинарном режиме движения эпюра скоростей по сечению будет иметь форму квадратичной параболы (рис. 5.2, в). [c.69]

При развитом турбулентном режиме течения турбулентные напряжения в точках, лежащих за пределами пристенного подслоя, могут намного превосходить вязкостные напряжения. Поэтому приближенный расчет турбулентного течения в трубе можно построить на двухслойной модели, предполагая, что в пределах вязкого подслоя течение ламинарное, а в центральной части потока (в турбулентном ядре) эпюра (профиль) усредненной скорости и закон сопротивления целиком определяются турбулентными напряжениями. Тогда, основываясь на одной из нолу-эмпирических теорий (например, на теории пути перемешивания Л. Прандтля), можно установить структуру расчетных зависимостей как для профиля скорости, так и для закона сопротивления. [c.157]

При течении жидкости в канале, трубе или русле (внутренняя задача) пограничный слой образуется на начальном участке, где формируется эпюра скорости (см. рис. 6.16). Здесь у каждой из стенок возникает пограничный слой, толщина которого недостаточна для заполнения всего сечения канала в центральной его части сохраняется равномерное распределение скоростей. Только в конце начального участка /нач благодаря увеличению толщины б пограничного слоя он заполняет все сечение, и ниже по течению в потоке уже невозможно выделить пограничный слой. [c.326]

Пользуясь одновременно формулами (4.42), (4.43) и (4.46), можно определять местные скорости в различных точках живого сечения трубы и строить эпюры скоростей. Пример такой эпюры для круглой трубы представлен на рис. 4.12. [c.116]

Значения коэффициента кинетической энергии определяют из эпюры распределения скоростей по живому сечению. Для основных случаев движения жидкости в трубах а =— = 1,04 1,08 (см. 40). В инженерных расчетах часто принимают а 1. [c.109]

Рис. 86. Эпюра скоростей при ламинарном течении в цилиндрической трубе.

Осредненную скорость можно рассматривать как скорость струйки. При неизменном расходе жидкости, протекающей через трубу, эпюра осредненных продольных скоростей в данном живом сечении не изменяется с течением времени, что и является признаком установившегося движения. [c.149]

Рассмотрим участок течения после внезапного расширения потока (рис. ПО). Непосредственно за вихревой зоной (сечение D—Ь), хотя поток занимает уже все сечение трубы, распределение скоростей в его толще весьма неравномерно. Стабилизация происходит лишь возле сечения 2—2, где эпюра осредненных скоростей принимает вид, нормальный для равномерного турбулентного потока. Несмотря на [c.211]

Сопротивление начального участка, с одной стороны, меньше, чем сопротивление такого же участка трубы с развитой эпюрой скоростей, так как действие вязкости распространяется не на весь поток, а только на пограничный слой. С другой стороны, сопротивление больше за счет большего градиента скоростей и, соответственно, большего касательного напряжения у стенки Tq. Поэтому в целом сопротивление начального участка трубы, как показывают специальные опыты [1], мало отличается от сопротивления такой же трубы в условиях равномерного движения с нормальной эпюрой скоростей. На практике этой разницей обычно пренебрегают. [c.301]

Проверка формулы (9-8) путем снятия эпюр скоростей в трубах ири турбулентном движении, выполненная рядом эксиеримента-торов с разными трубами и различными жидкостями-(вода, воздух), показала удовлетворительное в среднем совпадение ее с де тст-вителыюстью, за исключением пристенного слоя. Но последнего и следовало ожидать. Нужно учесть, что формула (9-8) получена па основе (9-5), отражаюпден условия движе- [c.83]

Наличие перемешивания в турбулентном потоке и связанного с ним переноса количества движения из одного слоя жидкости в другой должно приводить к определенному выравниванию осредненных скоростей в различных точках живого сечения. При этом очевидно, что чем большей степенью турбулентности характеризуется дв1ижение жидкости (чем больше число Рейнольдса), тем больше проникновение частиц жидкости из одного слоя в другой и, следовательно, тем более выравненной должна быть эпюра скоростей. На рис. 9-1 схематически показана эпюра скоростей в круглой трубе при турбулентном режиме, подтверждаемая опытными данными. [c.82]

Вальтер Фрич (Frits h), измеряя распределение скоростей в трубах с различной шероховатостью, но с одинаковой динамической скоростью получил скоростные эпюры, которые при совмещении их вершин совпадали в пределах всего ядра течения (рис. 51), т. е. при одинаковых скоростях градиент скорости duldy в пределах ядра течения зависит только от расстояния у до стенки (рис. 52). Следовательно, в ядре течения градиент скорости зависит только от двух величин динамической скорости и расстояния у до стенки, т. е. [c.59]

В пристенном слое трубы скорость V изменяется по закону квазитвердого вращения [39], причем максимальное значение скорости V устанавливается на внешней границе пристенного слоя. Таким образом, скорость V изменяется в тонком пристенном слое от нуля на стенке труб до максимального значения на внешней границе. С ростом числа Рейнольдса при заданном числе Ргм интенсивность закрутки уменьшается, а следовательно уменьшается и скорость V (см. рис. 1.6, 6). Поэтому в переходной области чисел Ее < Ю следует ожидать большей интенсивности тепломассообменных процессов. Составляющая вектора скорости w, направленная перпендикулярно большей стороне овального профиля трубы, также, как и составляющая скорости V достигает максимального значения на внешней границе пристенного слоя (см. рис. 1.6, б). При этом скорость И в подветренной части профиля направлена к стенке трубы, а в наветренной — от стенки. Такие эпюры скоростей в ячейках пучка витых труб свидетельствуют о наличии интенсивных обменных процессов между пристенным слоем и ядром потока благодаря конвекции. Изменение скоростей V и И в тонком пристенном слое от О до максимальных значений означает, что закрутка потока воздействует, прежде всего, на пристенную область течения, где за счет этого существенно повышается уровень турбулентности по сравнению с уровнем турбулентности в ядре потока пучка [39]. Этот эффект сказывается на увеличении коэффициента теплоотдачи в пучках витых труб, который возрастает в той же мере, что и коэффи- [c.45]

Таким образом, иолучим эпюру скоростей в любом сечении эллиптической трубы [c.490]

Опыты В. С. Кнороза показали, что при движении пульпы со скоростью, равной критической, нижняя часть потока является более нас111щеиной твердым содержимым, чем верхняя, и это приводит к изменению эпюры скоростей потока. В отличие от эпюр, иаблю-jta Miiix в трубах с чистой водой, эпюры в напорных пульповодах при указанных условиях оказываются несимметричными и несколько вытянут1.1мп вперед в своей верхней части. [c.199]

Построить эпюры скоростей и касательных напряжений в се-че ши трубы диаметром D = 50 мм, если а) расход потока Q = 100 m V , а температура воды =10°С 6)Q=110 mV /=9° С в) Q = = 90 M-V t=- 12° С г) Q = 80 см"/с t = 14° С. [c.47]

Определить максимальную и среднюю в сечении скорости, построить эпюру скоростей потока нефти в трубе диаметром D = = 300 мм, если а) расход потока Q = 15 л/с кинематический коэффициент вязкости V = 0,29 mV б) Q = 13 л/с v = 0,31 mV [c.47]

Построить эпюру осредпенных скоростей в сечении трубы, по которой протекает поток воды с расходом Q = 60 л/с, если а) диаметр трубы D = 400 мм температура воды / = 5° С гидравлический коэффициент трения = 0,028 б) D = 350 мм t = 10° С X = 0,026 [c.47]

Наблюдения показывают, что при выходе струи из узкой части трубы образуется отрыв потока от стенок и пространство между струей и стенками заполняется вихрями. На некотором расстоянии /р струя полностью расширяется, но может иметь в сечении 2 2 резко неравномерную эпюру скорости, что обусловлено нарушением осесимметричности (искривлением) потока на участке /р. Эпюра скорости выравнивается на участке /ц, в конце которого (сечение 2-2) устанавливается распределение скоростей, характерное для стабилизированного турбулентного потока (например, логарифмическое). [c.171]

В этом случае нетрудно понять механический смысл влияния вязкости. Согласно гипотезе Ньютона [см. формулу (6)], жидкость как бы прилипает к стенкам и поэтому скорость граничнойструйки, примыкающей к стенке, равна нулю. Но уже на небольшом расстоянии от стенки она значительна (см., например, эпюру скорости по сечению трубы на рис. 64, а). Это и является причиной возникновения градиента скорости и, как результат, касательного напряжения т, которое, действуя на площадь жидкостного трения, создает силу сопротивления. Для преодоления этих сил требуется определенная затрата механической энергии жидкости. Поэтому в процессе движения вязкой жидкости запас ее механической энергии уменьшается. Обращаясь к схеме рис. 67, можно утверждать, что [c.117]

Зависимости для построения эпюры осредиениых скоростей в случае напорных круглых труб при турбулентном движении. Вопросу о распределении осредненных скоростей по живому сечению турбулентного потока посвящено большое количество теоретических и экспериментальных работ. [c.153]

Развитие пограничного слоя в напорной трубе. Начальный участок потока. Если на рис. 4-21 представить поступление реальной жидкости из какого-либо сосуда в круглую трубу, имеющую весьма плавный вход, то в начальном состоянии А- А трубы будем иметь почти равномерную эпюру скоростей и. Далее на длине li (до сечения А2А2) благодаря подтормаживающему [c.158]

Г. Условия проте1Сання жидкости в пределах поворота трубы. На повороте трубы получаем искривление линий тока (рис. 4-36,6). На частицы жидкости, движущиеся по искривленным линиям тока, действует центробежная сила инерции. За счет этой силы гидродинамическое давление (а следовательно, и потенциальная энергия) в месте поворота у внешней стенки трубы повышается, а у внутренней - понижается. Это же обстоятельство обусловливает уменьшение скоростного напора (удельной кинетической энергии) у внешней стенки и увеличивает его у внутренней стенки. Таким образом, на повороте происходит перераспределение скоростей по живым сечениям и деформация эпюр скоростей вдоль потока (как показано на рис. 4-36, б). [c.204]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...