Режимы движения реальной жидкости

РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ РЕАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ [c.285]

Режимы движения реальной жидкости 124 Резкий поворот трубы 195 Резко изменяющееся движение 85 Резкое расширение трубы 183 Решетка 200 [c.658]

Учет сил вязкости или касательных напряжений, играющих весьма существенную роль при установлении режимов движения реальных жидкостей или характеристик их движения, сильно осложняет рассмотрение любого вопроса движения жидкости. Поэтому следует, изучив законы движения идеальных жидкостей методами гидромеханики, вносить в конечный результат коррективы, учитывающие влияние сил вязкости на основании главным образом опытных данных. Аналогичные методы встречаются в других дисциплинах. В частности, теоретическая механика в целях упрощения исследований изучает равновесие и движение абсолютно твердого тела, хотя в природе все тела под действием сил в той или иной степени деформируются. [c.10]

Два режима движения реальной жидкости [c.100]

Режимы движения реальной жидкости 100 Резкий поворот трубы 161 Резко изменяющееся движение 67 Резкое расширение трубы 150 Решетка 167 [c.587]

Следует особенно отметить работы английского физика Осборна Рейнольдса, который впервые (1883 г.) на основании поставленных им чрезвычайно наглядных экспериментов показал существование двух режимов при движении реальных жидкостей — ламинарного и турбулентного. [c.7]

Движение реальной жидкости в лопастной системе связано с образованием пограничного слоя При образовании местных диффузор-ностей, которые возникают при режимах, отличных от расчетного, происходит интенсивное нарастание пограничного слоя, что приводит к изменению структуры потока. В местах возникновения диффузор-ности частицы жидкости, обладая малой скоростной энергией, не могут проникнуть в область повышенных давлений, вследствие чего происходит отрыв потока. Наибольшая опасность отрыва имеет место на тыльной стороне лопасти. [c.74]

При движении реальных жидкостей возникают силы сопротивления или трения, вследствие чего как при ламинарном, так и при турбулентном режиме часть напора теряется на преодоление гидравлических сопротивлений. Потери напора при ламинарном и турбулентном режимах движения должны быть различными, так как условия движения жидкости при разных режимах резко различны. По существу, и рассмотрение разных режимов движения жидкости важно только потому, 6 [c.83]

Бернулли можно использовать при расчете движения реальной жидкости только тогда, когда имеется возможность количественного учета потерь напора hw. Для разработки общего метода учета потерь напора в потоке реальной жидкости выявим зависимость сил трения от различных факторов. Силы трения при турбулентном режиме потока зависят от скорости v, размеров потока R, коэффициента динамической вязкости р,, плотности жидкости р и расчетной высоты выступов шероховатости е. Пользуясь методом размерности, можно установить общий вид зависимости силы трения т от перечисленных факторов [c.85]

Возможны два режима движения потока реальной (вязкой) жидкости При малых скоростях потока, имеющего сравнительно небольшие нормальные сечения, возможен ламинарный режим движения в этом случае поток состоит из тонких слоев жидкости, а в пределах слоя — из элементарных струек, не перемешивающихся друг с другом. Принято считать, что при ламинарном режиме частицы жидкости, составляющие элементарные струйки или слои, не переходят в соседние. [c.81]

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]

Так как нерегулярное наблюдение за режимом течения жидкостей, по-видимому, указывало, что более вязкая жидкость имеет более устойчивое течение, возникло искушение изучать устойчивость ламинарных течений, пренебрегая влиянием вязкости на возмущения, и в случае результатов, указывающих на стабильность потока, заключать, что первоначальное течение устойчиво независимо от вязкости жидкости. Релей использовал этот подход для изучения устойчивости параллельного течения между двумя плоскими границами, рассчитывая, что оно может быть только неустойчивым. К своему удивлению он обнаружил, что если на кривой распределения скоростей отсутствует точка перегиба, то любое возмущение, периодически вносимое в поток, обязательно нейтрально, т. е. ни распространяется, ни затухает. Этот результат заставил Релея прийти к убеждению, что даже при вязкости, близкой к нулю, нельзя пренебрегать ею при исследовании предельного случая вязкой жидкости. Тонкость этого различия становится очевиднее, если представить, что пренебрежение влиянием вязкости на возмущение и допущение соответствия потока с возмущениями безвихревому равносильно признанию наличия проскальзывания на границах, что невозможно ни в какой реальной жидкости со сколь угодно малой вязкостью. Таким образом, если возмущение не подвержено вязкостной диссипации, механизм возмущенного движения изменяется коренным образом и, действительно, никакой энергии не может быть передано возмущению от первоначального потока. Двойная роль вязкости становится очевидной благодаря результату Релея, не имеющему прямого отношения к задачам устойчивости вязкой жидкости, но ярко иллюстрирующему трудности, свойственные этим задачам. [c.233]

В настоящей главе рассматриваются режимы движения жидкости и расчетные приемы для определения потерь напора, или потерь удельной энергии при движении реальной (вязкой) жидкости. [c.91]

При ламинарном режиме движения жидкости гидравлический коэффициент трения л является функцией числа Рейнольдса = / (Ке ) и прямо пропорционален скорости. Формула (58 справедлива также и для турбулентного режима движения жидкости. При этом режиме течения жидкости коэффициент К зависит не только и не столько от числа Рейнольдса, сколько от размеров и формы неровностей на внутренней поверхности труб. Для расчетов вводят понятие об эквивалентной шероховатости Кз, ыы, которая представляет собой условную форму шероховатости, размеры которой так же влияют на характер движения жидкости в трубе, как и реальные неровности в ней. [c.37]

При подаче реальной жидкости в рабочем колесе насоса возникают гидравлические потери, величина которых пропорциональна квадрату скорости движения жидкости, а их графическое изображение соответствует квадратичной параболе с вершиной на оси Н . На рис, П,23 этой параболе соответствует линия ///. При несовпадении направления движения жидкости с направлением движения лопастей рабочего колеса возникают потери на удар при входе и выходе жидкости из рабочего колеса. Эти потери отсутствуют только в точке А (рис. П.23), соответствующей оптимальному режиму работы насоса при наибольшем к. п. д. При всех остальных режимах работы насоса [c.78]

Режимы движения жидкости. При движении реальной (вязкой) жидкости по каналам возможны два характерных режима [c.184]

Сопротивление реального трубопрово-д а является нелинейным и зависящим от режима течения жидкости. Режим течения жидкости при движении в круглых трубах оценивается по значению числа Рейнольдса Re = V )/v, где V — скорость движения жидко- [c.104]

В примере (рис. 6.7) уравнение Бернулли позволило определить приращение давления только в одной точке обтекаемого контура. В остальных точках обтекаемого контура получить давление, действующее на тело, из уравнения Бернулли нельзя. Для определения эпюры давлений р (рнс. 6.8) надо решать общие уравнения движения жидкости с учетом ее взаимодействия с твердым телом. К сожалению, получить теоретически аэродинамические силы, особенно с учетом реальных свойств жидкости или газа (сжимаемости, вязкости) и режимов обтекания, для разных профилей сечений стержня не представляется возможным. Поэтому основную роль при определении аэродинамических сил имеют экспериментальные исследования, которые полностью подтверждают сделанный качественный вывод о том, что аэродинамические силы зависят от квадрата скорости потока. [c.237]

В результате проведенного анализа упрощенной схемы одномерного движения адиабатического двухфазного потока в канале, по-разному ориентированному в поле сил тяжести, можно сделать следующие выводы. Сопоставление опытных данных при движении двухфазного потока в горизонтальном и вертикальном каналах следует производить не при одинаковых расходах смеси и весовых газосодержаниях, а при одинаковых расходах жидкости (и> ) и истинных объемных газосодержаниях (ф). При этом сопоставлении нивелирный напор необходимо вычислять не по общепринятым формальным определениям (1) или (2), а по формуле (14). Для того чтобы качественно оценить ошибки, к которым может привести невыполнение этих условий сопоставления, рассмотрим конкретный численный пример для вынужденного движения пароводяного потока в вертикальном и горизонтальном плоском канале шириной г=10 мм при давлении р=76 кГ/см (ft да 10- кГ-сек/м да 2-10-в кГ-сек/м f 735 кГ/м f да да 40 кГ/м ), приведенной скорости воды ш =10 м/сек и 3 > 0.9. При расчете воспользуемся формулами, полученными выше для ламинарного кольцевого течения двухфазного потока. Безусловно, это приведет к идеализации реального процесса, так как в действительности характер движения фаз будет в этих условиях турбулентным, режим течения смеси не обязательно кольцевым и т. п. Однако качественная сторона явлений (по крайней мере для таких режимов течения двухфазного потока, как снарядный и дисперсно-кольцевой) этими формулами будет, по-видимому, отражена. [c.173]

Фильтрация характеризуется интенсивным рассеиванием энергии жидкости в потоке под влиянием вязкого трения. Учитывая незначительность размеров поровых каналов и скоростей фильтрации в реальном грунте, можно предполагать, что жидкость в них движется по закону ламинарного режима. Тогда потери напора вдоль потока должны быть пропорциональны скорости движения. Закон пропорциональности скорости фильтрации потерям напора впервые был установлен экспериментально при исследовании течения воды в песчаных фильтрах французским инженером А. Дарси (1856 г.) и носит название закона Дарси. Поскольку потери напора при фильтрации зависят от скорости линейно, то этот закон часто называют также линейным законом фильтрации. [c.445]

Отсутствие точного решения нелинейного уравнения (2), гл. XI, п. 1, для проверки возможной применимости сделанного допущения к системам газового потока не может явиться, повидимому, основанием, почему допущение о непрерывной последовательности установившихся состояний не должно давать такого же хорошего представления реальных условий потока при движении газа, как и при течении сжимаемой жидкости. Наоборот, благодаря более высоким градиентам давления в системе газового потока у эксплоатационной скважины и соответственно более низким градиентам на внешнем контуре, по сравнению С системой сжимаемой жидкости, при равных общих перепадах давления ошибка, связанная с экстраполяцией логарифмического распределения давления, при стационарном режиме до замкнутого внешнего контура должна быть меньше на этом основании для первого случая TIO сравнению со вторым . Кроме того, длительный период основного переходного этапа при последовательности стационарных состояний для систем газового потока устанавливается гораздо быстрее. Кратко- [c.586]

Существуют два режима движения реальных жидкостей и газов ламинарньсй и турбулентный. [c.18]

Режимы движения реальных жидкостей. Существуют два режима движения жидкостей ламинарный и турбулентный. При ламинарном режиме отдельные струйки или слои жидкости движутся параллельно, не смешиваясь, при турбулентном — частицы жидкости движутся беспорядочно по разнообразным неопределенным траекториям, а само движение сопровождается поперечным перемещением жидкости и характеризуется пульса-цней скорости и давления. [c.29]

Движение вязкой (реальной) жидкости сопровождается затратами энергии на преодоление сопротивлений движению. Эти потери энергии определяются по-разному при различных режимах движения. Существует два режима движения жидкости ламинарный и турбулентный. При ламинарном режиме жидкость движется слоями, а при турбулентном режиме движения наблюдается беспорядочное пере1 шива-ние частиц жидкости. [c.44]

При выводе уравнений Навье—Стокса не делалось каких-либо предположений о режиме движения. Поскольку свойство вязкости присуще реальным жидкостям независимо от режима их движения и при переходе от ламинарного течения к турбулентному другие физические свойства не изменяются, можно предполагать, что обобщенная гипотеза Ньютона, а значит и опирающиеся на нее уравнения Навье—Стокса, справедливы как при ламинарном, так и при турбулентном движении жидкости. Однако в последнем случае использовать уравнения Навье—Стокса для получения каких-либо прикладных решений практически невозможно. Входящие в них мгновенные скорости и давление при турбулентных режимах являются пульсирующими величинами. Даже если бы эти параметры удалось найти путем решения уравнений Навье—Стокса, что представляет крайне трудную задачу, то использовать эти мгновенные значения величин в практических целях было бы весьма затруднительно. Поэтому для турбулентного режима ставится задача отыскания усредненных во времени скоростей и давлений. Эти усредненные величины сами могут оказаться зависящими или независящими от времени. В первом случае турбулентнсе течение считается неустановившимся, а во втором — установившимся. - [c.96]

Течение реальной жидкости характеризуется различными режимами ее движения, которые при определенных условиях могут переходить один в другой. В 1880 г. Д. И. Менделеев впервые высказал суждение о существовании двух режимов движения жидкости, которые в 1883 г. блестяще экспериментально подтвердил и изучил О. Рей-Л нольдс. При рассмотрении течения всевозможных капельных жидкостей с различными физическими свойствами на установке, представленной на рис. 4.1, Рейнольдс установил, что движение бывает ламинарным и турбулентным. При небольшом расходе жидкости в стеклянной трубе поток движется с малой скоростью и тонкая струйка красителя движется по оси трубы, не смешиваясь с неподкрашенной жидкостью. Отдельные струи жидкости при малых скоростях потока перемещаются параллельно независимо друг от друга. Подобное струйное движение Рейнольдс назвал ламинарным. [c.40]

Чем больше силы трения в реальной жидкости, тем больше, при равных прочих условиях, потери напора hj-. Между силами трения и потерями напора hf (т. е. работой сил трения) существует, естественно, определенная зависимость. Зная распределение в потоке напряжений х, а также скоростей и (дающих нам величину перемещений частиц жидкости), мы могли бы подсчитать работу сил трения и тем самым определить потери напора. Однако такая задача является весьма трудной, в частности, в связи с тем, что поле скоростей и нам часто бывает неизвестным. Здесь приходится идти особыми приближенными путями, освещаемыми ниже. При этом, рассматривая вначале простейший случай движения жидкости — установившееся равномерное движение (местные потери отсутствуют) — мы пользуемся особым уравнением, которое дает связь только между силами трения и потерями напора. Это достаточно точное уравнение принято называть основным уравнением установившегося равномерного движения жидкости (см. 4-2). На основании этого уравнения, а также на основании законов Ньютона о силах внутреннего трения (см. 4-3), мы далее и устанавливаем необходимую нам зависимость, связывающую потери напора и скорости движения жидкости. Этот вопрос достаточно хорошо решается теоретически для простейших случаев ламинарного движения (см. 4-4 и 4-5). В случае турбулентного режима приходится прибегать к использованию некоторых экспериментальных коэффищ1ентов, вводимых в теоретический анализ. [c.130]

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что разработанная теоретическая модель движения вскипающей жидкости в протяженных трубопроводах при условии реализации критического режима течения на выходе из трубопровода может стать базовой для расчета расхода и потерь на трение при давижении вскипающей жидкости в трубах. При этом основное влияние на расход и потери давления на трение при гомогенном течении оказывают сжимаемость среды в форме числа Маха и физические параметры среды в форме коэффициента Грю-найзена. Другие факторы (как, например, вязкость, скольжение фаз) в исследованном диапазоне параметров являются величинами второго порядка малости. Разумеется, в реальных условиях необходимо учитывать влияние местных сопротивлений, нивелирных напоров по длине трассы и теплообмена с окружающей средой. Учет всех этих факторов предусмотрен разработанной расчетной моделью, однако возможность ее использования в качестве РТМ при проектировании магистральных трубопроводов в схемах АТЭЦ (ТЭЦ) и A T требует ее тщательной проверки путем проведения крупномасштабных модельных или натурных испытаний, особенно при высоких параметрах теплоносителя. [c.135]

Для ламинарного режима движения жидкости в круглых трубах а=2, для турбулентного a=il,04-fJl,13. В реальных условиях необходимо учитывать также потери напора на участке от первого до второго исследуемого сечения потока йпот- [c.20]

В реальных условиях наиболее обычными внешними силами являются неслучайные силы типа силы тяжести или поверхностных сил, возникающих при движении в жидкости тех или иных тел. Однако в некоторых теоретических моделях турбулентных потоков оказывается целесообразным вводить в рассмотрение и случайные силы Х х, Ь). Так, турбулентность в температурно-стратифицированной среде (см. гл. 4) может описываться с помощью уравнений динамики несжимаемой жидкости, находящейся в поле случайных архимедовых сил, пропорциональных турбулентным пульсациям температуры. Представляет интерес также идеализированная модель стационарной изотропной турбулентности, стационарность и изотропность которой обеспечиваются введением искусственного стационарного и изотропного поля случайных внешних сил Х х, 1) (такая модель использовалась, например, в работе Уайлда (1961) см. выше п. 19.6). Правда, такая модель является фиктивной, так как силы Х х, () не имеют реальных аналогов. Однако если ввести силы X так, чтобы они обеспечивали заметный средний приток энергии лишь н крупномасштабным компонентам турбулентности (в этом случае мелкомасштабные компоненты будут получать энергию практически только от крупномасштабных компонент, а не за счет работы сил X), то вследствие представлений теории локально изотропной турбулентности о независимости статистического режима мелкомасштабных компонент от крупномасштабных особенностей движения можно будет ожидать, что фиктивный характер поля Х х, I) не скажется на статистических свойствах мелкомасштабных компонент турбулентности. Поэтому мелкомасштабные свойства турбулентности могут быть правильно описаны и на основе описанной фиктивной модели. [c.632]

Заметим, чтх> величина потерь удельной энергии зависит ог режима и скорости движения жидкости, от фсфмы трубопроводов, шероховатости стенок, от различных устройств, монтируемых на трубопроводах. Потери удельной энергии между двумя сечениями элементарной струйки обозначим че )ез /г,. В связи с этим уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости при установившемся движении может быть представлено в виде [c.125]

При обтекании тела со скругленными кромками идеальной жидкостью на теле имеются две точки (критические точки), в которых скорость равна нулю, а давление достигает максимального значения. Следовательно, при движении жидкости вдоль поверхности тела давление сначала падает, а затем вновь возрастает, т. е. при обтекании тела обязательно возникают диффузорные участки р1йх > 0). При обтекании тела реальной, т. е. вязкой, жидкос-стью в диффузорной области в той или иной точке может возникнуть отрыв пограничного слоя от твердой стенки. Отрыв обычно приводит к нежелательным последствиям возрастанию сопротивления и появлению нестационарных аэродпнамических сил, вызывающих вибрацию конструкции. В связи с этим большое практическое значение имеет оценка возможности безотрывного обтекания и установление режимов, при которых появляется отрыв. [c.181]

При анализе воздействия на ИПТ входных сигналов (основного и помехосоздающих) предполагалось, что закономерности изменения их от времени заранее определены, т.е. эти воздействия являются детерминированными. Более точно, все входные сигналы в реальных условиях нежестко заданные, и их следует считать случайными функциями времени. Типичный пример — изменение температуры и скорости движения потока газа или жидкости при турбулентном нестационарном режиме его течения. При турбулентном движении скорость и температура в выбранной точке потока неупорядоченно изменяют -я, пульсируют около некоторых средних значений. Эти пульсации наб да.ются и в случае, когда средние скорость и температура потока по стоянны во времени, г.е. течение является стационарным и изотермическим. Для турбулентного потока понятие его истинной температуры тер,чет свою ценность, и при ее количественном определении используют вероятностные характеристики, применяемые в теории случайных (стохастических) процессов. [c.73]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...